基于light-oxygen-voltage（LOV）结构域光敏剂的细胞毒性研究

目的 光敏剂被特定波长的光激发后，产生的活性氧类能破坏细胞组织，介导细胞死亡，对微生物感染、肿瘤等相关疾病的治疗具有重要意义。方法 基于粳稻类向光素1B（Oryza sativa japonica phototropin-1B-like）的LOV（light-oxygen-voltage）结构域，设计得到光敏剂LovPSO2及其突变体LovPRO2。在445 nm、70 μmol·m^-2·s^-1蓝光照射下，每隔 2 min测量LovPSO2和LovPRO2的单线态氧产量，持续10 min，每隔1 min测量其超氧阴离子产量，持续5 min，并研究温度、光照对其稳定性的影响，最后将其转入E. coli BL21（DE3）和HeLa细胞中表达并分析光毒性效果。结果 在445 nm、70 μmol·m^-2·s^-1蓝光照射下，LovPSO2是一种能产生大量单线态氧的II型光敏剂（Φ_Δ=0.61），LovPRO2是一种能够同时产生单线态氧和超氧阴离子的光敏剂。蛋白质稳定性分析结果表明，LovPSO2和LovPRO2具有较好的温度稳定性，其中LovPRO2的光稳定性更好。蛋白质的光毒性分析结果表明，445 nm、30 mW/cm2蓝光照射30 min后，LovPSO2和LovPRO2对E. coli BL21（DE3）菌株有较好的光毒性，致死率高达90%。结论 LovPSO2和LovPRO2可作为抗菌光敏剂，在食品和医疗等方面均有较为广阔的应用前景。