水合和pH对蛋白酶K热诱发转变影响的量热法研究

用差示扫描量热法, 在310～450 K温度范围、0.048～4.39克水/克干酶以及pH3～9范围内研究了蛋白酶K(EC 3.4.21.14)的热变性。分别提出表征热变性过程的三个主要热力学参数: 热变性温度T_d、比变性焓△H_d及超额表观比热C_(ex)~(max)和总水量h以及pH的关系。除Td和h的关系属于Flory-Garrett类型外, 蛋白酶K的热变性热力学特征和已报道的球蛋白、双螺旋蛋白及三螺旋蛋白不相同。一级水合水对蛋白酶K热变性热力学特征有最大的影响, pH也是影响该酶热稳定性的重要因素。     

酶联免疫分析法探测Cry1Ab蛋白在不同介质中的构象变化

采用酶联免疫分析（ELISA）方法,根据构象变化后的蛋白与抗体结合能力下降从而导致ELISA测定值降低的原理,探测了转cry1Ab基因水稻表达的Cry1Ab蛋白在不同溶液介质中的热致构象变化行为,以及不同有机溶剂及溶液pH值对该蛋白构象变化的影响程度。实验表明,Cry1Ab蛋白在不同条件下的构象变化程度可以灵敏地通过ELISA方法检测。在不同的介质中,CrylAb蛋白的热致构象变化程度不同。在Na2SO4介质中,该蛋白具有较高的热稳定性;SDS的存在,可以促进该蛋白的构象变化。常温下,25％（V／V）的有机溶剂乙腈、异丙醇、甲醇、乙醇均能使该蛋白的构象发生转变,其中以乙腈最为显著。醇类溶剂对Cry1Ab蛋白的构象影响程度随疏水性增大而增大;溶液pH值也对该蛋白的构象变化产生影响。pH在8-10之间,该蛋白构象能保持稳定;酸或过碱性的溶液均能使蛋白构象偏离原始状态,从而引起ELISA测定值的降低。另外,腐殖酸能在一定时间内保持Cry1Ab蛋白构象的稳定性。     

含盐酸胍β-乳球蛋白A冷、热变性的DSC法研究

运用差示扫描量热法研究了牛β-乳球蛋白A(β-Lg A)在含盐酸肌(GuHCl)的溶液中的冷、热变性过程.实验表明:在pH3以下,热变性后β-Lg A分子结合的质子数几乎不变;GuHCl的存在降低热变性过程活化能.在含2.50及3.06mol/LGuHCl的溶液中,观察到β-LgA既可冷变性又可热变性.冷变性及其复性过程是可再现的.一般地说,热变性过程不可再现.和热变性比较,冷变性过程除变性焓有相反符号外,它的活化能也更低,而且冷变性后伸展的多肽链结合的GuHCl分子数增加得更多.冷变性焓的绝对值大于热变性焓值,表明与盐酸肌的结合是放热性的,是氢键性质的.在热变性过程中单体分子间的协同性较强.用Ooi模型分析,按重原子数平均来说.β-LgA单体分子构象变化对总变性焓的贡献在球蛋白中最低.     

人胎盘胶原热变性的量热法研究

本文用差示扫描量热计,在274—345K温度范围内,研究了Ⅰ型人胎盘胶原在各种水介质中的热变性过程,测得这些过程的热力学参数。在pH3.7无盐水溶液中,该胶原的平均变性温度T_d为47.1℃,变性焓△H_d为8.43kJ/mol残基。得到各种胶原的△H_d-T_d的线性函数关系,指明人胎盘胶原结构稳定化的各种因素。用热力学事实判定水-羰基模型是更可取的。通过van’t Hoff焓的计算估计出入胎盘胶原分子中有5个合作块,每个合作块包含600个残基,是多区域蛋白质。     

牛血清IgG热化学变性和热变性的研究

使用差示扫描量热仪(DSC)和荧光光谱法研究了在pH 7.4时牛血清IgG (bIgG)热变性, 热化学变性和等温化学变性过程(变性剂为尿素和盐酸胍), 首次报道了bIgG在热化学变性和等温化学变性过程中的相关热力学参数. DSC和荧光光谱实验结果表明, bIgG的热变性和热化学变性过程都是较复杂的不可逆过程, 这个过程可被看作一个三态变构过程. DSC实验表明在热化学变性过程中bIgG的变性温度和焓变值会随着环境中的变性剂浓度的升高而降低. 使用荧光光谱法对bIgG在尿素或盐酸胍存在下的等温化学变性过程进行了研究, 结果显示bIgG的化学变性过程也是一个较复杂的非二态过程. 实验数据分析表明, 变性剂尿素和盐酸胍与bIgG之间主要是依靠氢键相互作用的, 而热变性过程中bIgG的凝集是由于bIgG热变性时结构改变后暴露出的疏水结构互相作用造成的. 实验结果还表明单纯的热变性只能导致bIgG的不完全变性, 而即使是在高浓度变性剂存在时的bIgG热化学变性, 尿素和盐酸胍分别导致的bIgG热化学变性的去折叠态也是不同的.     

β-乳球蛋白B变性的DSC法研究

运用差示扫描量法,研究了牛β-Lg B在含各种浓度GuHC1的磷酸盐溶液中的变性。实验表明,在高蛋白质浓度条件下,GuHC1的存在使β-Lg B既可以冷变性,又可以热变性。两者的焓变有相反的符号。冷变性和复性都是可再生的,而热变性是不可逆的。在热变性过程中牵涉到单体分子间的协同作用,可用热力学模型N_cD→F表示。热变性过程的活化能是285 kJ/mol,表明GuHC1不是通过显著降低活化能而降低β-Lg B的热变性温度和热变性焓的。对于冷变性过程,尤其在3.10mol/L GuHC1溶剂中,可用二态模型ND表示。     

枯草杆菌α－淀粉酶在色谱介质上的热变性行为研究

通过用前沿分析测定热力学参数的方法,研究了枯草杆菌α－淀粉酶在几种色谱介质上的热变性行为。实验结果表明,在RP-C18反相介质、Zn2+螯合的Chelating Sepharose Fast-Flow亲和介质和WCX-1阳离子交换介质上,当温度分别低于或超过30℃时,α－淀粉酶分子分别以一种稳定的构象存在;而在PEG-400 和修饰的PEG-400疏水色谱介质上,当温度分别低于40℃和30℃时,α－淀粉酶分子分别以一种稳定的构象存在,但当温度分别高于40℃和30℃时,α－淀粉酶分子的构象会发生剧烈的变化。同时,通过测定α－淀粉酶分子在自由溶液以及在PEG-400 和修饰的PEG-400疏水色谱介质上的热失活曲线,可以得出结论：在液相色谱过程中,色谱介质会诱导α－淀粉酶分子构象的变化,并促进它们的热变性;而在疏水色谱中,色谱介质的疏水性越高,α－淀粉酶分子在其上的构象变化温度越低。     

盐酸胍和尿素诱导溶菌酶变性的微量热研究

应用恒温微量热技术,对盐酸胍和尿素与溶菌酶在30℃水溶液中的结合作用及造成溶菌酶变性的过程进行了研究,并根据简单结合模型,计算了它们之间的结合常数、结合自由能。用变性中点的直线外推方法求出了表观变性焓。实验结果表明,盐酸胍和尿素诱导溶菌酶变性的相互作用均分为3个阶段。溶菌酶在盐酸胍溶液中的变性焓在pH=4.16时为81...     

等转化率法分析溶菌酶在添加剂影响下的热变性行为

利用差示扫描量热法(DSC)研究了溶菌酶在不同浓度的添加剂(蔗糖、葡萄糖、果糖、甘露醇)和不同浓度的磷酸盐缓冲液影响下的热变性过程,并用等转化率法对该过程进行了分析.变性温度Tm随扫描速率和添加剂浓度的增加而提高,随磷酸盐缓冲液浓度的增加而降低.磷酸盐加速了溶菌酶的变性过程,降低了溶菌酶的热稳定性,而添加剂则增强了溶菌酶的热稳定性.在添加剂存在的条件下,溶菌酶变性过程部分为聚集不可逆过程,部分则可逆.等转化率法表明溶菌酶在所有条件下,其表观活化能在不同的转化率下并未保持不变,而是随转化率增大而减小,说明了一个简单的反应机理并不能用来描述溶菌酶的变性过程,其过程并不是标准两态可逆过程,而是一个涉及多种蛋白质状态的复杂过程.     

牛血清蛋白在盐酸胍和尿素体系中变性的微量热研究

在30 ℃时用恒温微量热法研究了不同pH值下盐酸胍、尿素诱导牛血清蛋白变性的过程. 并用Privalov提出的简单键合模型对量热数据进行了分析, 计算了表观键合常数K, 简单键合的单个表观键合自由能ΔG和总吉布斯能ΔG(a), 用变性中点的直线外推方法求出了表观变性焓ΔH_d. 实验结果表明, 牛血清蛋白与盐酸胍的键合在碱性条件下更易进行, 牛血清蛋白在盐酸胍溶液中的变性焓ΔH_d在牛血清蛋白的pH＝6.97和7.05时为350 kJ•mol^－1, 在pH＝9.30时为275 kJ•mol^－1, 表明牛血清蛋白在接近中性时较稳定. 而牛血清蛋白与尿素的键合在酸性条件下更易进行, 此变性焓ΔH_d在牛血清蛋白的pH＝6.97时为295 kJ•mol^－1, 在pH＝7.05和9.30时为230 kJ•mol^－1. 此结果说明牛血清蛋白在两种变性剂溶液中的展开程度是不同的.     

Fe~(2+)协同热活化过一硫酸氢钾盐诱导自由基脱除NO的研究

在气液撞击流反应器中,研究了Fe~(2+)协同热活化过一硫酸氢钾盐诱导自由基脱除模拟烟气中的NO。考察了主要工艺参数(溶液温度、Fe~(2+)浓度、过一硫酸氢钾盐浓度、溶液pH值、NO入口浓度)对NO脱除效率的影响。分析检测了反应产物和自由基。基于不同系统的对比研究、反应产物检测和活性自由基的捕获,揭示了NO脱除过程的机制和反应路径。结果表明,提高溶液温度、Fe~(2+)浓度和过一硫酸氢钾盐浓度均提高了NO的脱除效率,而提高溶液pH值和NO入口浓度均降低了NO的脱除效率。Fe~(2+)和热对活化过一硫酸氢钾盐产生自由基有显著的协同效应。自由基氧化是NO脱除的主要路径,而过一硫酸氢钾盐直接氧化是次要的脱除路径。Fe~(2+)和热的协同活化体系具有比其他体系高得多的NO脱除率。     

pH值对丝素蛋白构象转变的影响

模仿家蚕吐丝过程中伴随丝素蛋白自然脱水的纤维化过程,研究了再生丝素蛋白在各种pH值的磷酸盐缓冲溶液体系中自然干燥脱水成膜后的构象转变.利用激光拉曼散射光谱及其二维相关光谱,定性分析了丝素蛋白酰胺区(1600～1700cm^-1)散射峰的相关组成及结构.在此基础上,利用¹³CCP-MAS固体核磁共振谱对丝素蛋白丙氨酸C_β峰(δ14.5～22)进行了解析拟合.从而确定了体系中与Silk及Silk构象相关的组成含量与pH值的关系.结果表明,pH=5.2的酸性溶液有利于蚕丝丝素蛋白从Silk向Silk构象转变,而中性与碱性溶液(pH=6.9和8.0)则对丝素蛋白的构象转变影响甚小.     

微量热法研究超氧化物歧化酶反应

用微量热法研究了以过氧化氢酶反应为氧产生体系、以邻苯三酚自氧化反应为底物产生体系的超氧化物歧化酶 (SOD)催化超氧阴离子歧化反应的热动力学 ,测得 2 98 1 5K和pH 8 0时SOD反应和邻苯三酚自氧化反应的摩尔反应焓分别为- 1 6 0 .1和 - 2 1 8kJ·mol-1,并建立了一种新的SOD活力测定方法———微量热测活法 .实验结果表明 ,SOD对邻苯三酚自氧化反应的动力学参数及反应机理没有影响 ,在无SOD存在和有SOD存在时该自氧化反应在限量氧气条件下均遵循二级反应动力学 (对邻苯三酚和氧气各为一级 ) ,2 98 1 5K和 pH 8 0时其二级速率常数分别为 1 2 5和 1 30L·mol-1·s-1,同时提出了SOD抑制邻苯三酚自氧化反应的可能机理 .     

溶菌酶热变性的DSC研究

用差示扫描量热法研究了固体溶菌酶的热变性以及水溶液中不同变性剂与浓度对溶菌酶变性的影响. 结果表明, 溶剂水的存在及变性剂尿素和盐酸胍的加入使溶菌酶的变性温度降低, 变性焓减小; 同时, 在一定的浓度范围内, 溶菌酶的变性温度和变性焓随变性剂浓度的增大而降低. 盐酸胍的变性效果较尿素强, 这是由于盐酸胍与蛋白质分子间除了氢键作用外还存在着静电作用.     

光谱法研究鸡蛋溶菌酶热变性与免疫原性的关系

利用圆二色性光谱和荧光光谱对鸡蛋溶菌酶的热变性过程进行了系统的光谱学研究,得到了鸡蛋溶菌酶热变性过程的光谱学特征;通过酶联免疫吸附实验测定鸡蛋溶菌酶热变性过程的免疫原性变化;结合生物信息学方法,分析了热变性过程中鸡蛋溶菌酶蛋白结构改变与其免疫原性变化之间的关系,建立研究食品过敏原蛋白热变性的光谱学方法.     

聚苯硫醚热交联特性研究进展

聚苯硫醚是一种具有典型交联特性的半结晶型热塑性聚合物,在不同气氛条件下进行热处理会发生不同程度的热交联、链增长、氧化交联和氧化反应,热处理后的PPS树脂分子量增加,热稳定性提高,结晶性能也会发生变化。主要围绕PPS树脂热交联处理的机理研究及其在工程上的应用,重点阐述了不同热处理条件对PPS树脂性能的影响及其与工程应用的结合。对PPS树脂后处理过程中存在的问题进行总结,提出了将热交联处理和增韧结合起来同步完成的研究思路。     

铬(Ⅵ)-谷胱甘肽配合物诱导小牛胸腺DNA变性的新表征方法

本文采用电化学方法对铬(Ⅵ)-谷胱甘肽(GSH)配合物诱导DNA变性进行表征,同时运用原子力显微镜(AFM)对DNA损伤变性过程进行可视化探测.结果表明:在pH=5.6的HAc-NaAc缓冲溶液中,DNA溶液中加入Cr(Ⅵ)-GSH配合物后进行循环伏安扫描,+0.20 V和0.00 V(vs SCE)处出现一对新的氧化还原峰,该氧化还原峰随Cr(Ⅵ)-GSH配合物浓度增加峰电流上升.DNA热变性和表面活性剂SDS变性实验进一步证明了该峰为DNA变性后的氧化还原峰,且变性DNA的峰信号在修饰电极上比裸金电极上更为灵敏.电化学动力学表明在30 min内配合物诱导DNA变性的程度随时间的上升而增加,并通过AFM观察了配合物作用下DNA断链的过程.     

小分子热休克蛋白Mj HSP16.5的分级变性

应用荧光光谱、圆二色光谱、体积排阻色谱、激光动态光散射等技术, 研究了来自嗜热古细菌Methanococcus jannaschii (Mj)的小分子热休克蛋白Mj HSP16.5在变性剂作用下的变性过程. 研究表明, 在pH 7时, Mj HSP16.5在8 mol·L-1尿素作用下不会发生变性. 在pH 7条件下, 盐酸胍对Mj HSP16.5的变性表现为一个分级过程,分别在2.0、3.0和6.0 mol·L-1盐酸胍浓度附近,出现明显的结构变化; 到7.0 mol·L-1盐酸胍时, Mj HSP16.5才完全变性. 降低溶液pH值将使Mj HSP16.5的变性变得更为容易.     

铬(VI)-谷胱甘肽配合物诱导小牛胸腺DNA变性的新表征方法

本文采用电化学方法对铬(VI)-谷胱甘肽(GSH)配合物诱导DNA变性进行表征，同时运用原子力显微镜(AFM)对DNA损伤变性过程进行可视化探测。结果表明：在pH=5.6的HAc-NaAc缓冲溶液中，DNA溶液中加入Cr(VI)-GSH配合物后进行循环伏安扫描，+0.20 V和0.00 V(vs SCE)处出现一对新的氧化还原峰，该氧化还原峰随Cr(VI)-GSH配合物浓度增加峰电流上升。DNA热变性和表面活性剂SDS变性实验进一步证明了该峰为DNA变性后的氧化还原峰，且变性DNA的峰信号在修饰电极上比裸金电极上更为灵敏。电化学动力学表明在30 min内配合物诱导DNA变性的程度随时间的上升而增加，并通过AFM观察了配合物作用下DNA断链的过程。     

用差热分析法研究铜（Ⅱ）离子对人血清白蛋白热变性的影响

用差热分析法研究铜（Ⅱ）离子对人血清白蛋白热变性的影响曾成鸣，丁敏，孙凡（重庆医科大学检验系，重庆，６３００４６）（西南农业大学基础部，重庆，６３０７１６）关键词：白蛋白，铜，热变性，差热分析热分析技术已被广泛用于生物物质在各种条件下的热力学性质的研...