基本解釋

 　　拼音：zǐ mó

　　紫膜 purple membrane 為鹽生鹽桿菌(Halobacterium halobium)和紅皮鹽桿菌(H.cutirubrum)等嗜鹽性細(xì)菌在厭氧條件下和明亮處生長時于細(xì)胞膜上形成的斑狀紫色膜。

　　簡介

　　用低滲溶液處理菌體，則可以使此膜游離出來，通過密度梯度離心法分級，可以得到板狀的膜片段。H.halobium的紫膜成分的75%為細(xì)菌視紫紅質(zhì)的色素蛋白，其余的25%為脂質(zhì)。細(xì)菌視紫紅質(zhì)在紫膜中形成三聚體，在0.7nm分辨力下，可以得到此三聚體在膜平面內(nèi)以六方形晶格狀排列的三維結(jié)構(gòu)圖像。

　　結(jié)構(gòu)特性

　　紫膜在嗜鹽菌原生質(zhì)膜上以碎片形式存在，直徑大約為0.5微米，厚度5納米(相當(dāng)于10的負(fù)9次方米)，它與原生質(zhì)膜上其余部分紅膜共面。碎片中的唯一蛋白質(zhì)細(xì)菌視紫紅質(zhì)以三體形式二維六角形晶格排列在天然紫膜中，蛋白占紫膜干重的75%，其余25%為類脂。晶格尺寸為14納米，兩個蛋白質(zhì)中心距離約1.5納米，每個碎片有10萬個細(xì)菌視紫紅質(zhì)分子。每個細(xì)菌視紫紅質(zhì)分子由248個氨基酸殘基的肽鏈組成，其分子量為26000。該肽鏈在空間卷曲折疊形成7條跨膜螺旋柱， N端在細(xì)胞膜外側(cè)， C端在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，螺旋柱基本垂直于細(xì)胞膜。每個細(xì)菌視紫紅質(zhì)結(jié)合一個生色團視黃醛，位于216位的賴氨酸上，處于靠近肽鏈 C端細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)。這種晶格結(jié)構(gòu)排列在生物膜中很獨特，增加了膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也有利于進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，使其成為目前生物膜結(jié)構(gòu)研究中最為清楚的膜蛋白之一。1975年Henderson首次解析得到了分辨率為0.7納米的細(xì)菌視紫紅質(zhì)的晶格結(jié)構(gòu)。雖然分辨率不太高，但當(dāng)時已經(jīng)是膜蛋白的結(jié)構(gòu)研究的開創(chuàng)性工作，并奠定了細(xì)菌視紫紅質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)。

　　應(yīng)用

　　伴隨著電子晶體學(xué)的發(fā)展，低溫電子顯微鏡以及 X射線晶體衍射技術(shù)在細(xì)菌視紫紅質(zhì)結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用，目前已在0.155納米的分辨率水平上揭示了細(xì)菌視紫紅質(zhì)的表面信息，質(zhì)子通道內(nèi)部和分子表面電荷數(shù)量和分布情況，內(nèi)部水分子的位置以及光異構(gòu)化過程中的變化。