Abstract
矽藻內可能存在與矽酸〔Si(OH) 〕結合的蛋白質，此種含矽蛋白質在矽殼形成的過程中，極可能擔任十分重要的角色，但是到目前為止，含矽蛋白質從未被純化或鑑定出來。本實驗的主要目的在探求含矽蛋白質的存在與否，進而更深入地了解其性質。目前已從一種羽狀型矽藻Nitzschia ovalis，與Sephadex G-50 管柱色層分析，QAE Sepha-dex A-25管柱色層分析、硫酸胺沈澱與Sepharose CL-4B 管柱色層分析等步驟，可得到部分純化的含矽蛋白質，其所含矽量為2.551μg矽╱mg蛋白質，最後產率為6.7%，純化度增為原來的3.05倍。經由Sepharose Cl-4B 管柱色層分析法估計而來的分子量與Stokes半徑分別為295KDa與57.6 ，而經由Scatchard plot估計而來的解離常數 (Kd) 小於 1.44μM。部分純化的含矽蛋白質經分析後，發現其在pH8 時最安定，而在pH6 以下，含矽蛋白質與矽酸結合的能力會很快地下降，將pH值從 5改變至 8，則游離的矽酸會再與含矽蛋白質結合，此種藉pH值的改變，可逆性地調控矽酸結合的方式，可能具有生物性意義。利用此項特性，我們提出了一個含矽蛋白質在矽藻內可能扮演的角色之模式：矽藻內一種矽沈積囊胞 (SDV)的膜外表現為低pH值的環境，做推測含矽蛋白質在此處將結合的矽酸釋出，矽酸接著因 SDV內部高還原電位的影響，而進入 SDV，再沈積出矽殼，至於失去矽酸的含矽蛋白質離開 SDV的膜表面後，由於細胞質的pH值為 7.5，故又回復與矽酸結合的能力。經加熱處理(100℃，3 分鐘) 的含矽蛋白質，pH值對其影響與未經處理的含矽蛋白質比較，結果十分相近，所以含矽蛋白質具相當的熱穩定性，而添加了2% SDS與5%β－mercaptoethanol 的含矽蛋白質，經加熱處理(100℃，3 分鐘) 後，無論pH為多少，矽酸幾乎都不與之結合，故推測此種與矽酸結合的大分子是蛋白質。