藻青素

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藻青素(英语cyanophycin),即多聚-L-精氨酰-聚(L-天冬氨酸),是一种非蛋白质,不在核糖体合成的氨基酸多聚物,包括由天冬氨酸组成的骨架和精氨酸的侧链基团。

藻青素最早于1887年由意大利科学家Borzi检测到,发现于多数蓝藻和少数异养细菌中,如不动杆菌属(Acinetobacter)等中。藻青素在生理条件下基本不可溶,并在缺乏时在细胞质内积累形成颗粒,总体来说在生长曲线的早稳定期或中稳定期。藻青素用作氮(或者有碳)的储存物质,同时作为蓝藻异形胞固氮时的氮缓冲剂。氮和碳可由胞内的藻青素酶(英文cyanophycinase)动员成为天冬氨酸-精氨酸二肽的形式。

藻青素由精氨酸和天冬氨酸通过单个酶——藻青素合成酶(英文cyanophycin synthetase)依赖ATP催化合成。在生物技术中,藻青素有潜在的价值作为多聚天冬氨酸的来源。由于其不寻常的多重两性特征,藻青素可以在酸性(0.1 M HCl)或碱性水溶液中溶解。藻青素合成酶可以在多种细菌,如大肠杆菌谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)中异源表达,用以生产藻青素。