基于光谱技术分析不同还原糖对Ara h2糖基化反应的影响

糖基化反应能诱导食品中蛋白质的结构发生改变;Ara h2是花生中的主要蛋白组分之一,可以作为一种模式蛋白研究花生蛋白糖基化产物的结构变化。不同还原糖对Ara h2糖基化反应的影响目前未见相关报道。以花生蛋白Ara h2为研究对象,通过SDS-PAGE、内源荧光、同步荧光、紫外、圆二色谱、红外等光谱技术研究Ara h2糖基化前后分子量、二级、三级结构以及官能团的变化,分析六种还原糖(核糖、木糖、半乳糖、葡萄糖、果糖、乳糖)对花生蛋白Ara h2糖基化产物结构的影响,阐明经不同还原糖修饰后花生蛋白Ara h2的结构变化。SDS-PAGE电泳表明木糖和核糖修饰的花生蛋白Ara h2电泳条带明显上移,糖基化程度最大;紫外光谱分析表明糖基化反应会改变花生蛋白Ara h2的吸收峰强度。五碳糖修饰的花生蛋白Ara h2具有最强的吸收强度,其中五碳糖中木糖的吸收峰强度最大;内源荧光、同步荧光和三维光谱实验结果表明,糖基化修饰会使花生蛋白Ara h2的荧光强度降低,且五碳糖修饰的Ara h2荧光强度最低。分析认为由于糖基化修饰使花生蛋白Ara h2的结构展开,导致芳香族氨基酸暴露在水环境中,从而引起荧光...     

过热蒸汽对卵类粘蛋白糖基化反应的影响

基于传统热处理方式的蛋白质糖基化反应存在反应时间长、易产生有害糖基化反应末期产物等缺点。以卵类粘蛋白(OVM)-还原糖(1∶0.03,W/W)体系为对象,研究新型高温热处理技术-过热蒸汽对OVM糖基化反应及蛋白质结构的影响。结果表明：短时间(1～3 min)的过热蒸汽(110和120℃)处理即可促使OVM发生糖基化反应,其中不同糖的糖基化反应活性顺序为核糖(五碳糖)>葡萄糖(六碳糖)>乳糖(二糖),糖基化反应后蛋白质的自由氨基含量由19.97 mg·mL^-1分别最低降为2.93, 5.04和6.69 mg·mL^-1。不同条件处理下OVM糖基化产物的紫外光谱未见显著的波峰位移,但最大吸收峰峰值发生一定的变化,其中大部分为降低的,说明OVM的球蛋白分子结构发生变化,还原糖的修饰掩盖了OVM上的发色基团(苯丙氨酸和酪氨酸),其中核糖糖基化反应下效果最为显著。糖基化反应后,荧光光谱峰强度显著降低,其中核糖糖基化反应降低率最大,其次为葡萄糖和乳糖,表明蛋白质内部暴露的荧光基团去折叠导致荧光猝灭。此外,还原糖作为猝灭剂渗透入蛋白质框架中,与荧...     

芦丁对血清白蛋白构象的影响

用同步荧光光谱法和圆二色谱法研究了芦丁对牛血清白蛋白(BSA)和人血清白蛋白(HSA)构象和功能的影响,同时用电化学方法研究了芦丁与血清白蛋白之间的结合作用。在体内随着芦丁浓度的增加,其与血清白蛋白结合时对血清白蛋白的构象无影响,但对血清白蛋白的二级结构有影响,导致α-螺旋结构减少,β-折叠结构增加,蛋白质的二级结构被破坏。电化学研究发现：芦丁的氧化还原电流随着血清白蛋白浓度的增加而明显降低, 表明芦丁与血清白蛋白发生反应,生成比较稳定的复合物。芦丁的氧化还原最大峰电位也随着血清白蛋白浓度的增加发生变化,峰电位差略增加,表明芦丁的氧化还原性随着血清白蛋白浓度的增加而增强。进一步证明芦丁在体内能够被血清白蛋白存储和转运。     

光谱法研究抗癌药物槲皮素和人血清白蛋白的相互作用

研究槲皮素与人血清白蛋白(HSA)的相互作用,以阐明槲皮素在体内的运输过程。利用荧光光谱和紫外吸收光谱进行实验,采用Stern-Volmer方程,Lineweaver-Burk双倒数方程和双对数回归曲线模型处理实验数据,求出了不同温度下槲皮素与HSA的结合常数、结合位点数和相关热力学参数。随槲皮素浓度的增大,HSA在210nm和280nm处的紫外吸收峰增强,HSA的内源荧光强度被猝灭。槲皮素和HSA作用后形成了新的复合物,静态猝灭是槲皮素对HSA荧光猝灭的主要原因。不同模型得到的结合常数和热力学参数有所不同,都表明槲皮素和HSA二者之间具有较强的作用力,其相互作用是自发进行的。抗癌药物槲皮素是可以被HSA所储存和运输的。     

光谱技术分析尿素对BSA糖基化反应的影响

以牛血清白蛋白（BSA）和葡萄糖为原料,采用光谱技术从分子水平上研究不同浓度尿素（0～7 mol·L-1）对BSA糖基化反应的影响。结果表明：BSA经过尿素处理后,其糖基化产物的自由氨基含量和内源荧光强度均显著下降;同步荧光光谱表明BSA与尿素的结合点更接近于色氨酸（Trp）残基;紫外光谱分析表明经尿素处理后BSA的糖基化产物的紫外吸收值均有不同程度的增加;三维荧光光谱表明随着尿素浓度的增加,BSA的最大发射波长产生先红移再蓝移的变化趋势,说明其结构展开,促进了BSA的糖基化反应。结果表明,尿素处理会使BSA的空间结构发生不同程度的伸展,且当尿素浓度为3 mol·L-1时BSA的糖基化反应程度最大。     

丹参酮ⅡA等中草药有效成分与白蛋白结合反应的光谱研究

在β－环糊精存在的缓冲体系中,利用光谱法研究了丹参酮ⅡA等有效成分与人血清蛋白(HSA)折结合反应。结果表明：丹参酮ⅡA等与HSA结合后,紫外吸收有红移现象,且吸收强度增加;它们对HSA的荧光有较强的猝灭作用。根据Lineweaver-Burk双倒数图,求得了它们与HSA的解离常数,基于Foerster无辐射能量转移机理,确定了它们的第一结合部位与HSA中214位色氨酸残基的距离。     

小檗碱与人血清白蛋白的相互作用

利用紫外光谱和荧光光谱技术研究了中药有效成分小檗碱与人血清白蛋白(HSA)的相互作用机制。利用荧光猝灭反应测得它们之间结合常数K=1.168×105 L·mol-1,结合位点数n=5.26。依据Frster非辐射能量转移机制,测得供体-受体间结合距离R=3.44 nm和能量转移效率E=0.303。认为小檗碱在HSA的位置阻断了酪氨酸残基与色氨酸残基之间的能量转移,并使它们的荧光猝灭,并与色氨酸结合生成了较弱的荧光发光体。     

微波场中卵清蛋白糖基化产物不均匀性的光谱分析

以卵清蛋白与葡萄糖混合体系为研究对象,构建微波场中二者糖基化反应模型,采用红外、荧光、紫外等方法研究微波场中卵清蛋白糖基化产物不均匀性。将卵清蛋白与葡萄糖按照1∶1的比例混合成5%的溶液,经过48 h冷冻干燥形成5 mm厚的糖基化干样模型,在微波炉中反应,按五个反应区将样品一分为五进行实验分析,1号区域为微波炉中心位置,2号区域靠近磁控管,3,4和5号区域在远离磁控管一端。结果表明,蛋白与糖混合物在560 W微波下9 min时发生不均匀的糖基化反应;SDS-PAGE电泳图和自由氨基含量表明微波作用下的糖基化确实存在较大不均匀性;通过荧光和三维荧光光谱可知糖基化反应产生了新的荧光性物质,其中3,4和5号位置的样品产生了新的较大的荧光峰,而荧光性物质是进行到糖基化高级阶段的反应产物,说明这些样品产生了高级糖基化产物;红外光谱分析表明有新的N-H键生成;紫外分析表明在糖基化反应模型平面中,3号位置的反应程度最高。     

乳清分离蛋白-葡聚糖接枝物性质的荧光光谱法分析

乳清分离蛋白与葡聚糖的混合物在干热处理条件下,发生了以褐变为特征的美拉德反应。当葡聚糖分子量由67kD增至150kD时,游离氨基含量分别下降了35.77%和30.53%,糖链越长,其接入到蛋白质肽链的难度越大。采用荧光光谱对乳清分离蛋白-葡聚糖接枝物的性质进行分析。内源荧光光谱图显示,接枝产物在405nm的最大荧光强度显著提高,且350～500nm范围内的荧光强度顺序为:G67>G150,这说明接枝物中有Maillard反应体系所特有的荧光物质生成;由外援荧光光谱图得出,接枝产物在470nm的最大荧光强度均有明显降低,各溶液体系中荧光强度高低顺序依次为:WPI>G150>G67。疏水性指数的测定进一步说明两种不同分子量的葡聚糖接入到蛋白质肽链中,对乳清分离蛋白的疏水性均有一定的屏蔽作用。     

同步荧光法测定生物样品中蛋白含量的研究

基于5-甲基尿苷(5-Methyluridine)与血清白蛋白(HSA)相互作用,导致血清白蛋白的同步荧光发生特异性变化,且体系的同步荧光强度和溶液中HSA的浓度呈良好的线性关系,建立了以5-甲基尿苷为分子探针,运用固定波长同步荧光光谱法测定生物样品中蛋白质总含量的新方法。文章考察了Δλ值、反应介质、试剂用量、离子浓度、试剂加入顺序、反应时间、反应温度等因素对体系同步荧光的影响。在选定的最佳实验条件下,体系的同步荧光强度与血清白蛋白在1.38～575.2 μg·mL-1范围内的线性相关系数为0.998 1,方法的检测限可达0.12 μg·mL-1。运用本方法对人血清、唾液和尿液等生物样品进行测定并进行加标回收实验,回收率在98.7%～103.8%之间。对11份5-甲基尿苷空白溶液进行平行测定,其相对标准差为1.56%。还考察了一些常见离子和有机物存在时对蛋白质测定的影响。结果显示,本方法具有简单、快速、灵敏度较高、线性范围宽、体系稳定、精密度高、重现性好等优点。该法可直接用于血清、唾液和尿样等生物样品中蛋白质总量的快速测定,结果令人满意。     

Combined molecular docking and multi-spectroscopic investigation on the interaction between Eosin B and human serum albumin

The binding of Eosin B to human serum albumin (HSA) was studied using molecular docking, fluorescence, UV–vis, circular dichroism (CD) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. The mechanism of interaction between Eosin B and HSA in terms of the binding parameters, the thermodynamic functions and the effect of Eosin B on the conformation of HSA were investigated. Protein-ligand docking study indicated that Eosin B bound to residues located in the subdomain IIA of HSA and Eosin B–HSA complex was stabilized by hydrophobic force and hydrogen bonding. In addition, fluorescence data revealed that Eosin B strongly quenched the intrinsic fluorescence of HSA through a static quenching procedure. Furthermore, alteration of the secondary structure of HSA in the presence of the dye was conformed by UV–vis, FT-IR and CD spectroscopy.     

Interaction of the docetaxel with human serum albumin using optical spectroscopy methods

Docetaxel is a semi-synthetic product derived from the needles of the European yew. It is an antineoplastic agent belonging to the taxoid family. The interaction between docetaxel and human serum albumin (HSA) has been investigated systematically by the fluorescence quenching technique, synchronous fluorescence spectroscopy, ultraviolet (UV)-vis absorption spectroscopy, circular dichroism (CD) spectroscopy and Fourier transform infrared (FT-IR) under physiological conditions. Our fluorescence data showed that HSA had only one docetaxel binding site and the binding process was a static quenching procedure. According to the Van’t Hoff equation, the thermodynamic parameters standard enthalpy (ΔH⁰) and standard entropy (ΔS⁰) were calculated to be −41.07 KJ mol⁻¹ and −49.72 J mol⁻¹ K⁻¹. These results suggested that hydrogen bond was the predominant intermolecular force stabling the docetaxel-HSA complex. The data from the CD, FT-IR and UV-vis spectroscopy supported the change in the secondary structure of protein caused by the interaction of docetaxel with HSA.     

叶酸与人血清白蛋白结合作用的光谱研究

在不同温度下的pH 7.4的Tris-HCl缓冲溶液体系中, 采用荧光光谱、紫外吸收光谱和同步荧光光谱研究了人血清蛋白与叶酸的相互作用。研究表明,这种相互作用使人血清白蛋白发生内源荧光猝灭,属于静态猝灭机制。通过计算得到人血清蛋白与叶酸在17和37 ℃下静态猝灭的猝灭速率常数分别为7.396 6×104和7.2652×104 L·mol-1、结合常数分别为7.50×104和1.98×105 L·mol-1、结合位点数均为1。根据Förster非辐射能量转移机理,求算出给体(HSA)与受体(叶酸)间的作用距离和能量转移效率分别为1.77和0.052 65 nm,并结合热力学参数说明了叶酸分子与人血清白蛋白的作用以疏水作用为主,同时也存在静电引力。利用同步荧光光谱研究了人血清蛋白与叶酸的相互作用中HSA的构象变化,发现色氨酸残基所处环境的疏水性降低,说明叶酸分子进入了人血清白蛋白的疏水腔中。     

Determining the binding affinity and binding site of bensulfuron-methyl to human serum albumin by quenching of the intrinsic tryptophan fluorescence

Bensulfuron-methyl (BM) is a highly active sulfonylurea herbicide for use on paddy rice. Steady state fluorescence, UV/vis absorption, circular dichroism (CD), time-resolved fluorescence and molecular modeling methods have been exploited to determine the binding affinity and binding site of BM to human serum albumin (HSA). From the synchronous fluorescence, UV/vis, CD and three-dimensional fluorescence spectra, it was evident that the interaction between BM and HSA induced a conformational change in the protein. Steady state and time-resolved fluorescence data illustrates that the fluorescence quenching of HSA by BM was the formation of HSA-BM complex at 1:1 molar ratio. Site marker competitive experiments demonstrated that the binding of BM to HSA primarily took place in subdomain IIIA (Sudlow’s site II), this corroborates the hydrophobic probe ANS displacement and molecular modeling results. Thermodynamic analysis displays hydrophobic, electrostatic and hydrogen bonds interactions are the major acting forces in stabilizing the HSA-BM complex.     

4-硫胸苷的合成及其与人血清白蛋白的相互作用

基于含硫核苷类化合物的光敏性和核苷类化合物对肿瘤细胞有特殊的亲和力以及核苷类化合物的抗肿瘤活性,设计合成了4-硫胸苷,并通过NMR、UV、MS对其结构进行了表征。利用荧光光谱考察了4-硫胸苷与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。实验结果表明:4-硫胸苷对人血清白蛋白(HSA)体系的猝灭是由于他们相互作用形成复合物而导致的静态猝灭。通过计算得出其结合常数分别为3.46×104,3.91×104,4.31×104L·mol-1,并测定了不同温度下的热力学参数。结果表明,4-硫胸苷与人血清白蛋白之间的主要作用力类型为疏水作用力。另外,通过圆二色光谱考察了4-硫胸苷对人血清白蛋白二级结构的影响,结果表明,4-硫胸苷对人血清白蛋白的二级结构基本没有影响。     

三种肉桂酰胺衍生物的制备及其与人血清白蛋白的结合

基于临床上肉桂酰胺类药物的广泛应用及优异性能, 以间羟基肉桂酸为母体, 分别与不同氨基酸反应, 设计合成了3种未见报道的肉桂酰胺类衍生物, 并用MS、IR、¹H NMR、¹³C NMR进行结构表征.采用分子对接技术和荧光光谱法、同步荧光光谱法、紫外-可见光谱法共同研究了3种衍生物分别和人血清白蛋白(HSA)相结合的机理.AutoDock对接显示, 这3种衍生物结合在HSA亚结构域ⅡA(即site Ⅰ)的疏水腔内, 维系衍生物与HSA的主要作用力为氢键和范德华力, 同时还存在着疏水作用.光谱实验结果表明, 在体外生理条件下, 衍生物都与HSA形成复合物, 对HSA内源荧光产生静态猝灭, 且对其构象产生影响.根据不同温度下的热力学函数, 确定主要作用力均是氢键和范德华力.分子对接与实验获得了一致的结果.     

Effect of Non-Enzymatic Glycation on Cystatin: A Spectroscopic Study

The study shows the effect of nonenzymatic glycation on conformation and inhibitory activity of chick pea cystatin (CPC). CPC was incubated with different reducing sugars, pentose (D-Ribose), hexoses (D-Glucose, D-Fructose) at 37 °C for 5 weeks. To evaluate the modification of CPC by these different sugars during the glycation process the extent of the Maillard reaction, conformational, structural and functional changes were investigated. The behaviour of glycated CPC was monitored by the techniques of UV and fluorescence spectroscopies. Specific fluorescence was employed to characterise the glycation and AGEs. The anti-papain activity of glycated CPC was found to be significantly lower as compared to its non-glycated form. Glycation with ribose led to maximum loss in inhibitory activity. It was found that the incubation of CPC with all the mentioned sugars led to a parallel increase in tryptophan fluorescence as well as in Maillard and other AGEs specific fluorescence values and hyperchromicity in the UV-region. Among the sugars studied comparatively ribose was found to be the most active in inducing structural and conformational alterations in the protein suggesting its high reactivity with protein amino groups.     

超高压引发胰蛋白构象变化与酶活性间的关系

采用超高压技术处理胰蛋白酶,改变其空间结构,研究酶空间结构变化与酶活力之间的关系。采用傅立叶红外光谱(FTIR)检测超高压处理后胰蛋白酶的二级结构变化;采用荧光光谱检测处理后胰蛋白酶的三级结构;酶活力的检测采用福林酚法。结果显示,与未处理的相比,在37 ℃,不同压力(100～600 MPa)条件处理20 min,对胰蛋白酶活力影响显著(p＜0.05)。其中,300 MPa处理,胰蛋白酶活力达到最大,较未处理的酶活提高了0.386倍。FTIR检测分析显示,300 MPa处理的胰蛋白酶,α-螺旋与β-转角的峰面积比值达到最大(2.749);内源性荧光光谱检测结果显示,当激发波长为295 nm,其荧光强度达到最高值(1 353);激发波长为280 nm,其荧光强度达到最高(4 262);外源性荧光光谱结果显示,当激发波长为228 nm,疏水氨基酸残基的荧光强度达到最高(2 022); 上述荧光强度的变化较0.1 MPa处理的胰蛋白酶均有显著差异(p＜0.05)。结论：超高压处理影响胰蛋白酶的空间结构及酶活性。其中,胰蛋白酶活性与α-螺旋和β-转角的峰面积的比值、色氨酸等疏水氨基酸及酪氨酸残基暴露程度有关。