拼音：zǐ mó

紫膜 purple membrane 為鹽生鹽桿菌(Halobacterium halobium)和紅皮鹽桿菌(H.cutirubrum)等嗜鹽性細菌在厭氧條件下和明亮處生長時于細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%為細菌視紫紅質的色素蛋白，其余的25%為脂質。細菌視紫紅質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構圖像。

結構特性

紫膜在嗜鹽菌原生質膜上以碎片形式存在，直徑大約為0.5微米，厚度5納米(相當于10的負9次方米)，它與原生質膜上其余部分紅膜共面。碎片中的唯一蛋白質細菌視紫紅質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，兩個蛋白質中心距離約1.5納米，每個碎片有10萬個細菌視紫紅質分子。每個細菌視紫紅質分子由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端在細胞膜外側， C端在細胞膜內(nèi)側，螺旋柱基本垂直于細胞膜。每個細菌視紫紅質結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端細胞膜內(nèi)側。這種晶格結構排列在生物膜中很獨特，增加了膜結構的穩(wěn)定性，也有利于進行結構分析，使其成為目前生物膜結構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納米的細菌視紫紅質的晶格結構。雖然分辨率不太高，但當時已經(jīng)是膜蛋白的結構研究的開創(chuàng)性工作，并奠定了細菌視紫紅質結構研究的基礎。

應用

伴隨著電子晶體學的發(fā)展，低溫電子顯微鏡以及 X射線晶體衍射技術在細菌視紫紅質結構研究中的應用，目前已在0.155納米的分辨率水平上揭示了細菌視紫紅質的表面信息，質子通道內(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化過程中的變化。