脲和盐酸胍诱导的卵清溶菌酶分子去折叠过程中各稳定构象态的分布和过渡

以内源荧光光谱和荧光相图法研究了脲和盐酸胍诱导的卵清溶菌酶分子的去折叠过程,结果表明,当变性液中脲和盐酸胍的浓度分别约为4.0和3.0 mol/L时,卵清溶菌酶分子的去折叠过程均存在一个折叠中间态,这两个去折叠过程均符合"三态模型".在卵清溶菌酶分子"三态"去折叠过程的基础上,通过变性剂分子和卵清溶菌酶分子之间的缔合一...     

脲和盐酸胍诱导溶菌酶去折叠的荧光相图法研究

用荧光相图法分别研究了脲和盐酸胍诱导卵清溶菌酶去抓叠的过程。当变性体 系中无还原剂2－巯基乙醇存在、脲浓度从0变化至4.0 mol/L（或盐酸胍浓度从0变 化至3.0 mol/L）时,溶菌酶从天然态转变为部分折叠中间态,当脲浓度从4.0 mol/L变化至8.0 mol/L（或盐酸胍浓度从3.0 mol/L变化至6.0 mol/L）时,溶菌 酶从中间态转变为去折叠态,此时该蛋白的变性过程符合“三态模型”。而当变性 体系中有该还原剂存在时,溶菌酶则由天然态直接转变为去折叠态,此时脲诱导该 蛋白去折叠的过程符合曲型的“二态模型”。实难结果表明荧光相图法可以检测蛋 白南去抓叠的中间态。     

荧光相图法研究猪胰腺α-淀粉酶在脲和盐酸胍溶液中的去折叠过程

用荧光相图法分别研究了脲和盐酸胍诱导的猪胰腺α-淀粉酶的去折叠过程。实验结果表明,当脲作为变性剂时,无论变性体系中有无还原剂2-巯基乙醇存在,猪胰腺α-淀粉酶的去折叠过程均只出现一个部分折叠中间体,符合“三态模型”;当盐酸胍作为变性剂时,若变性体系中存在还原剂2-巯基乙醇,猪胰腺α-淀粉酶的去折叠过程符合“三态模型”,而若变性体系中不存在还原剂2-巯基乙醇,猪胰腺α-淀粉酶的去折叠过程会出现两个部分折叠中间态,此过程符合“四态模型”。     

盐酸胍诱导的变性卵清溶菌酶分子重折叠过程及其各稳定构象态的分布和过渡

采用变性和非变性电泳、 高效凝胶排阻色谱、 内源荧光发射光谱和荧光相图以及生物活性测定等方法, 研究了盐酸胍诱导的变性卵清溶菌酶分子的重折叠过程及此过程中卵清溶菌酶分子各稳定构象态的分布和过渡. 结果表明, 当复性液中盐酸胍浓度分别约为5.0和2.4 mol/L时, 变性卵清溶菌酶分子的重折叠过程各存在1个稳定折叠中间态, 重折叠过程符合"四态模型". 在卵清溶菌酶分子四态重折叠过程基础上, 结合盐酸胍与卵清溶菌酶分子之间的缔合-解离平衡, 给出了一个定量描述变性剂诱导的蛋白质分子复性过程中蛋白质分子复性率随溶液中变性剂浓度变化的方程. 该方程包含2个特征折叠参数, 一个是蛋白质分子从一个稳定构象态过渡到另一个稳定构象态的热力学过渡平衡常数k; 另一个是在此过程中平均每个蛋白质分子所结合的变性剂分子数目m. 通过这2个特征折叠参数能够定量描述盐酸胍诱导的变性卵清溶菌酶完全去折叠态、 折叠中间态和天然态分子随复性液中盐酸胍浓度变化的分布和过渡情况.     

脲和盐酸胍诱导过氧化氢酶去折叠的研究

用荧光相图法分别研究了脲和盐酸胍诱导牛肝过氧化氢酶去折叠的过程。当脲 浓度从0依次增大至0.50,4.5和8.0 mol/L时,过氧化氢酶从天然四聚体依次转变 为蓬松的四聚体、部分折叠的无活性二聚体和去折叠态,而当盐酸胍浓度从0依次 变化至0.65,2.5和6.0 mol/L时,过氧化氢酶则从天然四聚体集资转变为部分折叠 的激活二聚体、部分折叠的单体和去折叠态,这表明无论是用脲还是用盐酸胍作为 变性剂,该蛋白的变性过程都符合“四态模型”,但这两种变性剂诱导该蛋白去折 叠的途径和机制有较大差异。实验结果表明荧光相图法可以检测蛋白质去折叠的中 间态。用等温滴定量去热法研究了盐酸胍诱导过氧化氢酶去折叠过程的热力学, 25.0 ℃时低浓度盐酸胍诱导该蛋白从天然四聚体转变为部分折叠的激活二聚体的 本征摩尔构象变化焓、Gibbs自由能和熵分别为-69.2 kJ·mol~(-1),6.43 kJ· mol~(-1)和-254 J·K~(-1)·mol~(-1),据此推断盐酸胍通过熵效应和静电效应来 稳定和激活该二聚体。     

盐酸胍诱导的淀粉液化芽孢杆菌α-淀粉酶去折叠过程的研究

分别用内源荧光光谱法、荧光相图法、荧光探针法、荧光猝灭法、蛋白质电泳法以及体积排阻色谱法研究了盐酸胍诱导的淀粉液化芽孢杆菌a-淀粉酶的去折叠过程. 内源荧光光谱和荧光相图结果表明, 当变性液中盐酸胍浓度约为1.0 mol/L时, 芽孢杆菌a-淀粉酶的去折叠过程中出现一个部分折叠中间体, 其去折叠过程符合“三态模型”; 荧光探针结果表明, 在溶液中盐酸胍浓度约为1.0 mol/L时, 中间态芽孢杆菌a-淀粉酶分子中存在着能够与探针分子1-苯胺 基-8-萘磺酸(ANS)结合的稳定的疏水区域; 荧光猝灭研究给出了不同程度变性的淀粉液化芽孢杆菌a-淀粉酶中的Trp的分布情况, 结果表明中间态芽孢杆菌a-淀粉酶分子中能够被碘化钾猝灭的位于分子表面的色氨酸残基数目达到最大的8个; 蛋白电泳和体积排阻色谱结果表明, 在盐酸胍诱导的芽孢杆菌a-淀粉酶分子的整个去折叠过程中, 不会以共价键或非共价键形式形成芽孢杆菌a-淀粉酶分子之间的集聚体或集聚体沉淀. 在此基础上, 对盐酸胍诱导的淀粉液化芽孢杆菌a-淀粉酶的去折叠过程进行了描述.     

多方法组合分析脲诱导的淀粉液化芽孢杆菌α-淀粉酶去折叠和重折叠过程的构象转化

以变性和非变性电泳、体积排阻色谱、内源荧光发射光谱、荧光相图、荧光猝灭以及活性测定等组合分析方法,研究了脲诱导的淀粉液化芽孢杆菌α-淀粉酶分子的去折叠和重折叠过程。结果表明,在脲诱导的芽孢杆菌α-淀粉酶分子的去折叠和重折叠过程中,芽孢杆菌α-淀粉酶分子始终以单分子形式存在,不会形成分子间的聚集体或聚集体沉淀。当变性液或复性液中脲浓度约为4.0mol/L时,芽孢杆菌α-淀粉酶分子的去折叠和重折叠过程中均出现一个部分折叠中间体,两个过程均符合"三态模型"。脲诱导的芽孢杆菌α-淀粉酶分子重折叠过程的复性曲线几乎与芽孢杆菌α-淀粉酶分子去折叠过程的残余活性率曲线重合。通过这些结果,并结合盐酸胍诱导的芽孢杆菌α-淀粉酶分子的去折叠和重折叠过程,推断脲和盐酸胍诱导的芽孢杆菌α-淀粉酶分子的去折叠和重折叠过程分别是相互可逆的。     

脲和盐酸胍诱导的牛碳酸酐酶B的去折叠

采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、高效凝胶排阻色谱和激光光散射光谱研究了脲和盐酸胍诱导的牛碳酸酐酶B的去折叠.实验结果表明,在脲和盐酸胍诱导的牛碳酸酐酶B的去折叠过程中,溶液中只含有单分子牛碳酸酐酶B和二分子牛碳酸酐酶B集聚体;二分子牛碳酸酐酶B集聚体是通过单分子牛碳酸酐酶B之间的疏水和...     

血红蛋白和细胞色素c构象去折叠行为研究

利用紫外-可见吸收和荧光光谱法研究了血红蛋白(Hb)与细胞色素c(Cytc)两种血红素蛋白的去折叠行为。采用化学变性剂盐酸胍(GdHCl)和尿素(Urea)诱导两种蛋白构象去折叠,阐述了两种蛋白的去折叠机理。Hb的血红素(Heme)辅基通过与卟啉铁原子和组氨酸配位,与肽链键合的稳定性较差,在3.0 mol/L的盐酸胍作用下即发生解离。而Cyt c的Heme辅基通过卟啉与半胱氨酸形成二硫键呈现较强的稳定性,盐酸胍浓度达到6.0 mol/L也难使其发生解离。该研究为阐释蛋白构象与功能之间的关系提供了重要依据。     

盐酸胍诱导的猪血红蛋白分子解离过程中各亚基的分布

以内源荧光光谱、荧光相图、高效凝胶排阻色谱和相对释氧曲线等方法,研究了盐酸胍诱导的猪血红蛋白分子解离过程中各亚基的分布状况.实验发现,当溶液中盐酸胍浓度小于3.5 mol/L时,猪血红蛋白分子仅仅以四聚体形式存在;而当溶液中盐酸胍浓度达到和超过3.5 mol/L时,部分猪血红蛋白分子开始从四聚体解离成二聚体和单体,并且...     

氧氟沙星与脲诱导牛血清白蛋白结合的机制研究

摘要 利用荧光光谱和紫外光谱研究了脲（Urea）对牛血清白蛋白（BSA）结构的影响以及氧氟沙星（Oflxacin）与脲诱导的BSA结合的情况。结果显示：Urea诱导BSA变性历经两步、三态过程,且伴随中间态的形成。随着Urea浓度的增大,BSA荧光强度降低并先蓝移（344 nm～336 nm）,后又红移至350 nm。Urea浓度在4.6～5.2 mol/L范围时,Oflx对BSA中间态有强的猝灭作用（KQ=10.46×104 L/mol, Urea 4.8 mol/L）和较大的结合常数（KA=3.8807×105 L/mol, Urea 4.8 mol/L）,但是结合位点数小（n=0.76, Urea 5.0 mol/L）,能量传递效率低（E=0.3002, Urea 4.8 mol/L）。同步荧光光谱显示：Urea诱导BSA去折叠时,Trp-212残基微环境并未发生改变,而Tyr的最大荧光发射峰蓝移,Oflx的加入诱导Trp-212的微环境更具疏水性。Oflx加速了Urea对BSA的失活作用。     

氧氟沙星与脲诱牛血清白蛋白结合的机制研究

利用荧光光谱和紫外光谱研究了脲(Urea)对牛血清白蛋白(BSA)结构的影响以及氧氟沙星(Oflx)与脲诱导的BSA结合的情况.结果显示:Urea诱导BSA变性历经两步、三态且伴随中问态形成的过程中,随着Urea浓度的增大,BSA荧光强度降低并先蓝移(344～336 nm),后又红移至350 nm.Urea浓度在4.6～5.2 mol/L范围时,Oflx对BSA中间态有强的猝灭作用(KQ)=10.46X 104L/mol,Urea 4.8 mol/L)和较大的结合常数(KA=3.8807X105L/mol,Urea 4.8 mol/L),但是结合位点数小(n=0.76,Urea 5.0 mol/L),能量传递效率低(E=0.3002,Urea 4.8 mol/L).同步荧光光谱显示:Urea诱导BSA去折叠时,色氨酸残基(Trp-212)微境并未发生改变,而酪氨酸残基(Tyr)的最大荧光发射峰蓝移,Oflx的加入诱导Trp-212的微环境更具疏水性.Oflx加速了Urea对BSA的失活作用.     

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.     

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.     

荧光光谱法研究牛血清蛋白在盐酸胍体系中的变性

应用荧光光谱技术,对盐酸胍与牛血清蛋白在30℃水溶液中的结合作用及造成牛血清蛋白变性的过程进行了研究,考察了盐酸胍诱导牛血清蛋白变性时荧光强度和峰位的变化规律,并计算出伸展分数fu,变性平衡常数Ku,伸展吉布斯自由能△Gu,衡量蛋白质对变性剂稳定性的参量△GH2o,衡量蛋白质变性协同性的参量m和变性中点C1/2.研究结...     

蛋白质多态解折叠行为与稳定性Ⅱ:酶的多态解折叠行为

基于结构基元模型,进一步假设,由n个结构基元组成的蛋白酶,其活性中心由na(na?n)个结构基元组成,酶活性仅与组成活性中心的结构基元相关.由此,推导出适合于蛋白酶解折叠研究的变性曲线、解折叠结构基元平均自由能、物种分布等表达式.本文以盐酸胍诱导的卵清溶菌酶解折叠为例,通过荧光方法测定的溶菌酶解折叠曲线,得出卵清溶菌酶由2个结构基元组成,结构基元平均自由能?G0element(H2O)为48.47 kJ/mol.物种分布表明,酶活性随盐酸胍浓度的变化仅仅反映的是结构基元1(?-片结构域)的解折叠,而结构基元2(?-螺旋结构域)的解折叠反映在3.8~5.0 mol/L盐酸胍浓度范围内.结构基元模型既可描述蛋白酶多态解折叠的谱学行为,又可解释蛋白酶活性的两态性质.     

盐酸胍/Ⅰ型胶原分散体系的流变性

采用胃蛋白酶降解法从猪皮中提取了胶原蛋白,用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDSPAGE)确定为Ⅰ型胶原;红外及紫外光谱表明胶原分子中存在三螺旋结构.分别采用小幅振荡剪切法、恒定剪切速率法及滞后环法研究了盐酸胍浓度及作用时间对Ⅰ型胶原蛋白体系流变性的影响.研究表明,随盐酸胍浓度的增大及作用时间的延长,盐酸胍/胶原分散体系由假塑性流体逐渐接近于牛顿流体.在所研究的盐酸胍浓度范围(0~6.0 mol/L)内,盐酸胍/胶原分散体系的触变性类型随盐酸胍浓度的增大发生正触变性-复合触变性-负触变性的转变;随盐酸胍作用时间的延长(6~48 h),盐酸胍浓度为1.0 mol/L的胶原分散体系的触变性类型发生复合触变性-负触变性的转变.本文的研究结果有助于加深对触变性产生机理的认识.     

盐酸胍/Ⅰ型胶原分散体系的流变性

采用胃蛋白酶降解法从猪皮中提取了胶原蛋白, 用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)确定为Ⅰ型胶原; 红外及紫外光谱表明胶原分子中存在三螺旋结构. 分别采用小幅振荡剪切法、 恒定剪切速率法及滞后环法研究了盐酸胍浓度及作用时间对Ⅰ型胶原蛋白体系流变性的影响. 研究表明, 随盐酸胍浓度的增大及作用时间的延长, 盐酸胍/胶原分散体系由假塑性流体逐渐接近于牛顿流体. 在所研究的盐酸胍浓度范围(0~6.0 mol/L)内, 盐酸胍/胶原分散体系的触变性类型随盐酸胍浓度的增大发生正触变性-复合触变性-负触变性的转变; 随盐酸胍作用时间的延长(6~48 h), 盐酸胍浓度为1.0 mol/L的胶原分散体系的触变性类型发生复合触变性-负触变性的转变. 本文的研究结果有助于加深对触变性产生机理的认识.     

脲、盐酸胍对碳氢链疏水作用的影响

本文测定了不同脲、盐酸胍浓度下,Triton X-100溶液的临界胶团浓度(cmc)和肌酸激酶分子在溶液中的暴露巯基数.通过计算脲、盐酸胍引起的Trito X-100胶团化过程中碳氢链的疏水能改变值,得到了评价脲、盐酸胍对碳氢链疏水作用影响的参数,盐酸胍降低碳氢链疏水能的能力是脲的3.5倍.实验结果还表明,盐酸胍引起肌酸激酶内坦巯基暴露的能力约为脲的3.2倍,这意味首在一定浓主工范围内脲、盐酸胍引起肌酸激酶变性的主要因素是它们降低了碳氢链的疏水作用.     

脲变性牛碳酸酐酶B的稀释复性过程及其集聚作用研究

采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、高效凝胶排阻色谱以及激光光散射光谱研究了脲变性牛碳酸酐酶B的稀释复性过程及其集聚作用。在脲变性牛碳酸酐酶B的稀释复性过程中,当最终复性液中脲浓度大于2.0mol/L时,牛碳酸酐酶B在复性液中以单分子和二分子集聚体形式存在;当最终复性液中脲浓度小于2.0mol/L大于1.0mol/L时,牛碳酸酐酶B在复性液中以单分子、二分子集聚体和少量多分子集聚体形式存在;而当最终复性液中脲浓度小于等于1.0mol/L时,脲变性牛碳酸酐酶B复性时会形成均匀透明的上清和不透明的沉淀,牛碳酸酐酶B在上清和沉淀中达到动态解离平衡,且在两相中都以单分子、二分子集聚体和少量多分子集聚体形式存在。溶液中二分子和多分子牛碳酸酐酶B集聚体是通过牛碳酸酐酶B分子之间的疏水和静电相互作用力而形成的,当溶液中这些成分达到一定浓度并且溶液中脲的浓度小于某一个值时,它们之间会通过非共价形式形成沉淀。