GB1与金属离子相互作用的NMR研究

G群链球菌G蛋白的B1结构域——GB1蛋白,常被用作发展体外及体内基于顺磁核磁共振（NMR）的蛋白质结构测定方法的研究模型.为确保赝接触化学位移（PCS）、顺磁弛豫增强（PRE）等顺磁约束数据的准确性,了解GB1和金属离子,尤其是顺磁离子的相互作用非常必要.然而GB1和二价金属离子以及镧系金属离子的相互作用并不十分清楚.本文利用NMR波谱研究了GB1和镧系金属离子以及多种二价金属离子的相互作用.我们发现GB1和镧系金属离子之间存在弱特异性相互作用,和Mn²⁺、Cu²⁺以及Co²⁺等顺磁二价离子弱结合,但不与Ca²⁺、Mg²⁺以及Zn²⁺等抗磁二价离子结合.该研究表明在GB1上链接顺磁探针时,应使用与固有位点结合常数差异明显的顺磁标签以获取正确的PRE数据.     

DNA平衡离子凝聚的动态光散射分析

利用动态光散射技术系统地研究了不同化合价的平衡离子氯化钠 (Na⁺)、氯化镁 (Mg²⁺)、三氯六氨络合钴 ([Co(NH₃)₆]³⁺) 和精胺 ([C₁₀N₄H₃₀]⁴⁺) 与DNA之间的相互作用. 实验结果显示, 当缓冲液中只包含Na⁺ 或Mg²⁺, 且浓度c≥ 5 mM时, DNA电泳迁移率之比约为2:1; 当缓冲液单独包含Na⁺或[Co(NH₃)₆]³⁺, 且浓度c≥ 5 mM时, DNA 的电泳迁移率之比约为4.5:1. 而当平衡离子的化合价为4时, 观察到DNA的电泳迁移率由负变正, 意味着发生了电荷反转. 在平衡离子浓度c<5 mM时, 随着离子浓度的增大, 迁移率之比逐渐增大. 对于一价或二价平衡离子情形, 实验结果与Manning的平衡离子凝聚理论的预言相符. 对于三价平衡离子, 实验结果与理论值有明显偏离. 而对于四价离子, 由于发生了DNA电荷逆转, 基于平均场的平衡离子凝聚理论失效. 另外, 通过原子力显微镜观察到当平衡离子的化合价大于等于3 时, DNA分子的构型发生变化. 因此, 自由溶液中的聚电解质的构型和离子关联效应在聚电解质迁移过程中起重要作用. 关键词： 电泳迁移率 平衡离子 动态光散射 DNA     

CO分子四个电子态的振转谱:两种效应修正方法的比较

基于完全活性空间自洽场方法和多参考组态相互作用（multi-reference configuration interaction method,MRCI）方法,采用MRCI+Q/CBS（TQ5）+CV+SR（方法A）和aug-cc-pwCVnZ-DK（n=T,Q,5）（方法B）方案,分别计算了包含Davidson修正（+Q）、芯-价电子关联（core-valence correlation correction,CV）效应以及标量相对论（scalar relativistic,SR）效应的CO分子的基态X¹∑⁺和激发态a³Π,a'³∑⁺和A¹Π的势能曲线.在此基础上,获得了这些电子态的振-转谱.通过与实验结果比较发现：方法A适合a'³∑⁺和A¹Π等较高激发态的振-转谱的计算,方法B更适合基态X¹∑⁺和第一激发态a³Π的振-转谱的精细计算.该研究可以为其他小分子高精度振-转谱快速计算方案选择提供参考.     

拟南芥AtGrp7RRM结构域的纯化及其结构与结合的初步分析(英文)

富含甘氨酸的RNA结合蛋白AtGrp7是拟南芥（Arabidopsis thaliana）调节生物钟负反馈回路的组分.在使用常规方法纯化AtGrp7 RRM结构域的初始试验中，观察到烟草蚀纹病毒（TEV）酶切后AtGrp7 RNA识别基序（RRM）结构域的紫外吸收峰为蛋白和杂质的混合信号峰.为解决常规纯化中的杂质问题，对AtGrp7_1-90应用了变性-复性两步纯化方法.AtGrp7 RRM结构域的¹H-¹⁵N HSQC指纹谱和CS-Rosetta模型结构表明快速稀释重折叠后其结构完全恢复.等温滴定量热法（ITC）和核磁共振（NMR）滴定实验进一步证实，重折叠后AtGrp7_1-90 RRM结构域具有正确结合RNA/DNA的功能.     

原核表达过程中非目标蛋白质识别与确认的方法:NRSF/REST蛋白功能结构域ZnF2-8原核表达过程中β-内酰胺酶的确认（英文）

大肠杆菌常被用来大量快速制备重组蛋白质.但是,在原核表达目标蛋白质时非目标蛋白质经常会意外表达.有时这些非目标蛋白质也非常有使用价值,但是最终确认这些非目标蛋白质的过程昂贵又及其耗时.基于此,该文发展了一个新的基于二维核磁共振波谱技术、X-单晶衍射技术、结合其他生物化学方法,确认在原核表达神经限制性沉默因子NRSF/REST蛋白(该蛋白能够特异性识别神经限制性沉默因子RE1ds DNA及神经限制性激活因子ds RNA,以调节神经元干细胞的发育)功能结构域Zn F2-8时非目标蛋白β-内酰胺酶(β-lactamase).     

一种新型罗丹明类荧光分子探针及其对Fe(Ⅲ)的选择性识别

以罗丹明B、乙二胺和乙二醛为反应原料,合成了一种新型的荧光增强型识别Fe³⁺的分子探针（fluorescent probe,FP）。用核磁和质谱对其分子结构进行了表征,并通过荧光光谱研究了FP对Al³⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Cd²⁺、Mn²⁺、Hg²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺等不同金属离子的识别性能。研究结果表明：在纯甲醇溶剂中,探针FP对Fe³⁺的识别具有较好的选择性,且基本不受其他金属离子的干扰;通过Jobs曲线可知,探针FP与Fe³⁺的络合比为1：3;Fe³⁺浓度在4×10^-4~5×10^-3 mol/L范围内时,探针FP的荧光强度与Fe³⁺浓度具有良好的线性关系,线性相关系数为0.995 3。     

超冷铷铯极性分子振转光谱的实验研究

利用激光冷却俘获技术在双暗磁光阱中获得高密度的超冷铷原子和铯原子,通过光缔合方法制备超冷铷铯极性分子.采用共振增强双光子电离技术探测基三重态a³∑⁺的铷铯分子,产率约为10⁴/s.通过改变缔合光频率,获得（2）0⁺,（3）0^-,（2）0^-等分子态的高分辨振转光谱,拟合得到相应的转动常数分别为0.00349 cm^-1,0.00649 cm^-1,0.00372 cm^-1.     

形成素结合蛋白C-端FF结构域的1H和15N NMR谱峰归属和结构分析

FF结构域广泛存在于与信号传导相关的蛋白质中,我们选择形成素结合蛋白11 (formin-binding protein 11, FBP11)中所含的一个FF结构域,通过在H₂O和D₂O中采集的COSY,TOCSY,NOESY等二维核磁共振谱,识别了FF-结构域的氨基酸残基的质子自旋系统,通过解析二维和三维NOESY谱中的d_αN、d_NN和d_βN等NOE相关完成了序列专一性归属;二级结构分析表明FF-结构域包含三段α 螺旋.      

丁二酰化壳寡糖稀土配合物与鲱鱼精DNA相互作用的电化学及光谱学研究

采用紫外光谱和循环伏安法,研究了丁二酰化壳寡糖稀土配合物（BCS-La、BCS-Nd）与鲱鱼精DNA之间的作用方式。BCS-La、BCS-Nd的存在导致Fe（CN）₆^3-/4-探针分子峰电流下降,式量电位正移,表明BCS-La、BCS-Nd和探针分子与DNA之间存在竞争性作用;BCS-La和BCS-Nd分子都是通过插入方式与DNA相互作用。在一定的扫描速率范围内（0.01~0.2 V/s）,在BCS-La或BCS-Nd参与的条件下,Fe（CN）₆^3-/4-在Au/DNA电极上的反应受吸附控制。BCS-La和BCS-Nd分别使得鲱鱼精DNA的特征峰产生明显的减色效应,最大吸收峰峰位红移,进一步表明BCS-La和BCS-Nd分别以插入方式与鲱鱼精DNA发生相互作用,导 致DNA分子的构象变化。BCS-La与DNA的结合比为：n（BCS-La）：n（DNA）=2：1;n（BCS-Nd）：n（DNA）=6：1。     

基于萘酰腙类锌离子增强型荧光探针的合成及光谱性能

设计合成了一种简单的酰腙类结构的增强型荧光探针HM,实现了对锌离子（Zn²⁺）的高选择性识别。运用ESI-MS质谱、荧光光谱和紫外-可见光谱等手段研究了探针HM对Zn²⁺的识别过程。紫外光谱测试表明,当向探针HM中加入Zn²⁺后,386 nm处的吸收峰逐渐减弱,在420 nm处出现了新的吸收峰,并且强度逐渐增大,直至达到平衡,等吸收点为396 nm。荧光光谱分析表明,探针HM能够高选择性地识别Zn²⁺。在发射波长510 nm处的荧光增强2.5倍,最低检出限为1.0×10^-5 mol/L、量子产率为0.02。该识别过程为PET（光诱导电子转移机理）和CHEF（螯合荧光增强机理）共同作用的结果。通过电喷雾质谱和Job's plot实验证明探针HM与Zn²⁺以1：1配位,平衡常数（K）达到4.05×10⁶ L·mol^-1。     

基于水解活性的Zn2+荧光探针

合成了一种新颖的锌离子荧光探针N’(2-羟基苄基)-4-(2-羟基苯亚甲基胺)-苯甲酰肼(HHB),该探针本身的荧光较弱,但当它与Zn²⁺配位时荧光增强,在475 nm处产生一较宽的发射光谱,量子产率f=0.59 (λ_ex=370 nm)。该化合物对Zn²⁺具有良好的选择性能,环境生物体系中大量存在的碱金属和碱土金属离子K⁺,Na⁺,Mg²⁺和Ca²⁺以及过渡金属离子Mn²⁺,Co²⁺,Ni²⁺ 和 Cu²⁺ 等对Zn²⁺的检测没有明显影响。在生命体系的pH值范围(6.8~7.7),配合物HHB显示出对Zn²⁺检测较高的灵敏度。作为比较文中还研究了HHB水解的主要产物4-氨基苄腙-水杨醛(HB)对Zn²⁺的识别与传感性能。     

Quantum chemical modelling of reactivity and selectivity of 1, 2-dithiolanes towards retroviral and cellular zinc fingers

Interactions of 1, 2-dithiolane species with zinc-containing sites, which mimic the zinc finger domains of retroviral and the cellular zinc finger proteins, have been investigated by quantum chemistry tools. According to the calculations, the immediate domains of zinc binding sites in the cellular and retroviral zinc fingers interact differently with such agents of the disulphide family. Thus, when approaching the model cellular-type domains, the molecules of 1, 2-dithiolanes experience considerable potential barriers along the reaction path. However, these species react practically barrier-less with the model retroviral-type domains at the correlated DFT level. The results of the quantum chemical modelling provide firm support to the selectivity of 1, 2-dithiolanes towards retroviral and cellular zinc fingers. This can be of great practical importance for the design of therapeutics that accomplish functional inactivation of the zinc fingers of the human immunodeficiency virus (HIV-I) retroviral type nucleocapsid protein NCp7.     

光谱法研究Zn2+对枸杞超氧化物歧化酶JZ活力和结构的影响

针对提取的天然抗氧性物质超氧化物歧化酶量少,稳定性差等问题,实验以枸杞为原料,采用硫酸铵盐析分级分离方法提取了枸杞超氧化物歧化酶(superoxide disutase of lycium,SOD-LY),紫外光谱法确定了其类型;考察了不同种类的锌盐ZnSO4,ZnCl2,Zn(CH3COO)2和Zn(NO3)2对SOD-LY活力的影响,选择出能显著提高其活力的锌盐.采用傅里叶变换红外光谱、紫外光谱、荧光光谱法研究了最佳锌盐同SOD-LY分子的作用方式.结果表明,提取的SOD-LY 属于Cu/Zn-SOD类型.不同浓度锌盐的存在均可影响SOD-LY的活性.其中,Zn(NO3)2对SOD-LY活力影响最大;红外光谱表明,Zn(NO3)2使SOD-LY二级结构中β-片层、β-转角和β-反平行结构减少,α-螺旋和无规则卷曲结构增多.荧光光谱分析得出,Zn2+与SOD-LY之间的相互作用力主要为静电引力,有利于稳定SOD-LY的活性中心,使得SOD-LY活力增强.Zn2+与SOD-LY结合常数(KΛ)为1.666×103 L·mol-1,结合位点数(n)为1.238,结合距离(r0)为3.62 nm,该研究为提高SOD的活力、稳定性及扩展其应用提供理论帮助.     

双水杨醛草酰二腙的合成及其用于检测锌的研究

合成了新化合物双水杨醛草酰二腙,根据元素分析及红外光谱确定了其结构,研究了该化合物与锌离子在溶液中的荧光反应.结果表明,以乙醇为溶剂,酸度为7.00时,该化合物与锌离子生成配合物的荧光强度最强.体系的荧光强度与锌离子的浓度在0～65.0μg·L-1的范围内呈良好的线性关系,检测下限达0.3μg·L-1.通过对16种常见离子在该体系中的干扰的实验研究,证明双水杨醛草酰二腙对锌离子有良好的选择性.对含锌营养食盐及人发中的锌进行了测定,结果满意.     

ZnxCd1-xSySe1-y:Cu,Br黄色交流电致发光材料的制备及发光特性

本文首次报导用ZnxCd1-xSySe1-y四元基质制备黄色ACEL粉末材料.提出了用四元系镧备黄色ACEL材料的设计思想,通过实验,确定了合适的组分x,y值,采用较简便工艺,获得了亮度较高,色度符合使用要求的黄色ACEL粉。测量了此材料在不同使用条件下的发光特性,为应用目标提供了参数。     

D-氨基葡萄糖与锌盐配位的红外光谱研究

研究了不同pH值下,D-氨基葡萄糖与硫酸锌的配位情况。随着pH值的逐渐增大,氨基葡萄糖与金属锌离子的配位能力越来越强,pH 6.5时D-氨基葡萄糖与硫酸锌有最大配位比,其配比为1∶1。同时还合成了氨基葡萄糖与不同锌盐的配合物,通过旋光度、摩尔电导、锌含量和IR的分析,表明在相同条件下,不同锌盐与氨基葡萄糖形成的配合物,其配位方式不同。     

磷酸锌水合物的光谱性质及热稳定性

用XRD,Raman,FTIR研究了三种磷酸锌水合物的常温光谱,分析了图谱特征随结晶水的变化;用TG-DTA研究了四水磷酸锌的热稳定性,并确定了磷酸锌水合物的生成温度。结果显示结晶水含量的不同引起了磷酸锌水合物的X衍射2θ特征值和特征峰的变化;FTIR图谱反映了在1 640 cm-1处和3 400～3 550 cm-1范围对应的H—O—H,O—H键的伸缩振动形式和强度的区别;Raman光谱反映P—O键振动模式在400～700 cm-1区间的差异同时揭示了O—H键振动峰宽的差异。四水磷酸锌在90 ℃时开始失水,145 ℃完全脱去两分子结晶水生成二水物,195 ℃时变为一水物,273 ℃时脱去剩余的结晶水成为无水磷酸锌。     

原子吸收光谱法间接研究组氨酸锌的配合反应

编程计算了不同pH条件下的组氨酸和锌离子的各种存在形式并分析了拟合分布图,研究了在硫化锌法原子吸收间接测定组氨酸时的pH值对原子吸收响应的影响及络合反应的机理。指出在pH 9.5左右最佳测定条件下,所形成的可溶性组氨酸锌配合物是由电中性的组氨酸基His+- 和带负一价电荷形态的组氨酸基His-与Zn(OH)₂共同形成的Zn(OH)₂·(C₆N₃O₂H₉)₂,Zn(OH)₂·[(C₆N₃O₂H₈)-]₂,Zn(OH)2·(C₆N₃O₂H₉)·[(C₆N₃O₂H₈)-]。结果表明,理论计算分析的结果与实验数据基本吻合,确定了硫化锌法原子吸收间接测定组氨酸时的配合物反应机理及配合物的组成结构。     

新型锌离子荧光探针(5-(二甲基氨基)-N-(4-(2-(2-喹啉亚甲基)甲酰肼基)苯基)萘-1-磺酰胺)的研究

以丹磺酰胺为荧光基团设计合成了新型Zn²⁺荧光探针DW1(5-(二甲基氨基)-N-(4-(2-(2-喹啉亚甲基)甲酰肼基)苯基)萘-1-磺酰胺)。通过紫外光谱、荧光光谱及电喷雾质谱研究了DW1对Zn²⁺的选择性识别作用。结果表明,DW1与Zn²⁺结合后荧光显著增强,荧光发射光谱由545 nm蓝移至515 nm,量子产率达到0.32,且对Zn²⁺具有较高的选择性,受常见离子的干扰较小。光谱滴定和ESI-MS谱表明DW1与Zn²⁺以1∶1的化学计量数形成配合物,平衡常数K=1.75×10⁴(mol/L)^-1。     

锌盐与二甲氧基嘧啶配合物的光谱研究

无水乙醇中回流制得ZnCl_2和ZnSO_4与2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶(AMP)的1:2和1:1固态配合物,用化学分析和元素分析确定它们的组成分别为Zn(AMP)_2Cl_2(A)和Zn(AMP)SO_4(B);用IR,XPS和~1HNMR研究了它们的成键情况。IR光谱分析说明配合物中,配体通过氨基N原子及嘧啶环上一个N原子与Zn~(2 )双齿配位,配合物B中SO_4~(2-)参与了配位;XPS谱证明配合物A中和B中SO_4~(2-)均参与了配位,并且N→Zn~(2 )键中有不同程度的反馈键;~1H NMR说明配合物A中有2个配体参与配位,配合物B中只有1个配体参与了配位。由此推测了它们的可能结构。