荧光光谱分析超氧化物歧化酶的构象变化及其功能

通过荧光光谱研究了枯草芽孢杆菌超氧化物歧化酶(SOD)的分子构象在不同浓度盐酸胍、尿素以及不同pH条件下的变化及其与功能的关系.结果表明,SOD构象与功能的变化与其荧光光谱的变化有明显的对应关系.随着盐酸胍浓度的增加,SOD发射峰红移,荧光强度不断下降,且这两种变化同步发生;酶则出现快失活慢变构现象.而利用尿素变性SO...     

光谱法表征蛋白酶K的热变性过程

用不同温度处理蛋白酶K,以变性酪蛋白底物法测定酶活力,稳态/瞬态荧光光谱法和圆二色谱法测定空间构象和二级结构,研究温度对蛋白酶K酶活力和构象的影响。温度由25 ℃升高至65 ℃过程中,蛋白酶K的酶活力逐渐降低,半衰期缩短;发射光谱荧光强度降低,峰位由335 nm红移至354 nm;色氨酸残基同步荧光强度降低,酪氨酸残基同步荧光强度增大;色氨酸残基荧光寿命由4.427 1 ns降低至4.032 4 ns;α-螺旋百分含量降低。结果表明：采用稳态/瞬态荧光光谱法和圆二色谱法能较简便、准确的描述蛋白酶K的热稳定性变化;蛋白酶K的热变性过程符合三态模型,存在一个中间态;蛋白酶K分子内部存在酪氨酸残基对色氨酸残基的共振能量转移作用;α-螺旋是维系蛋白酶K活性中心构象稳定性的主要结构。     

铝离子对辅酶NADH分子荧光增强和构象变化的影响

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)是生物体内重要的辅酶分子,在细胞能量代谢中发挥着关键作用。金属离子可以影响NADH所参与的酶促反应,其中铝离子（Al3+）对神经系统具有毒性,可以引发神经退行性疾病。因此,Al3+和NADH分子间相互作用的研究有助于了解Al3+对生物体内TCA循环和酶促反应的影响,具有重要的生物学意义。本文采用紫外-可见吸收和稳态荧光光谱,结合时间相关单光子计数技术(TCSPC),研究了Al3+对水溶液中NADH的本征荧光光谱和分子构象变化的影响。紫外-可见吸收光谱显示,NADH与Al3+的结合不会改变NADH分子腺嘌呤和烟酰胺两个本征发色团的吸收特性。为避免NADH分子内两个本征发色团之间的荧光共振能量转移效应的影响,采用340 nm作为激发波长,比较了NADH与Al3+作用前后的荧光特性。实验结果证实,Al3+可以与NADH焦磷酸盐桥上的两个氧原子相结合,使NADH分子的结构变得相对更加刚性,从而抑制NADH分子在溶液中的转动等非辐射过程,导致NADH分子平均荧光寿命增加,最终引起NADH分子荧光强度随Al3+浓度的增加而线性增强。进一步,采用NADH本征荧光寿命振幅比的研究方法表征了NADH分子在溶液中的两种主要构象形式：腺嘌呤和烟酰胺相互堆积的折叠构象以及腺嘌呤和烟酰胺相互分离的展开构象。研究发现,Al3+会打破溶液中NADH分子展开构象和折叠构象的平衡状态,促使辅酶NADH分子的展开构象转变为折叠构象,最终达到新的动态平衡,并且当NADH和Al3+以不大于1∶2的浓度比结合时,NADH分子两种构象的振幅比与铝离子浓度的对数间存在线性关系,在Al3+浓度检测等领域具有良好的应用前景。     

荧光光谱法研究盐酸胍浓度不同时变性胰蛋白酶的构象变化

蛋白变性过程中间体的存在是蛋白变性及复性动力学研究中不可缺少的证据。以胰蛋白酶为模型蛋白 ,用荧光光谱法系统地研究了在不同浓度变性剂盐酸胍存在时胰蛋白酶构象的变化 ,并与活性数据进行了对比。发现胰蛋白酶荧光光谱发射波长随变性剂盐酸胍浓度增大而逐渐增大 ,并且当盐酸胍浓度达到 2mol·L- 1 时胰蛋白酶的最大发射波长达到最大值 ,其后随盐酸胍浓度的增大最大发射波长反而逐渐减小 ,当盐酸胍浓度大于 3mol·L- 1 呈现不变的趋势。也就是说 ,在低浓度变性剂环境下 ,胰蛋白酶存在着一个与天然态和完全变性态的分子构象都不同的中间体状态 ,这个中间体状态的荧光发射波长最大 ,荧光发射强度也最大 ,而以此状态为复性起点 ,最终得到的复性产率也最低。对此原因从分子结构的基础上进行了探讨。     

醇引起酵母醇脱氢酶构象变化的光谱研究

应用紫外、荧光、ＣＤ谱研究了酵母醇脱氢酶经乙醇、正丙醇和乙二醇作用后的构象变化。结果表明２２０ｎｍ、２８０ｎｍ处的紫外吸收，３３６ｎｍ的相对荧光强度随醇浓度增大而加强。ＣＤ谱显示乙醇、乙二醇引起酶分子在２０８ｎｍ、２２０ｎｍ处的双负峰逐渐加强，正丙醇使２２０ｎｍ处负峰加强，２０８ｎｍ处负峰减弱并红移，直至完全消失。上述数据表明醇浓度增加导致酶分子结构逐步松散，同时伴随着活力的丧失。     

光谱法研究CTAB对木瓜酶酶活和构象的影响

采用荧光光谱、圆二色谱(CD)和紫外光谱研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在NaHPO4-NaH2PO4缓冲溶液中对木瓜酶构象变化及其酶活的影响,并探讨了CTAB与木瓜酶的作用机理.荧光光谱表明,在CTAB存在下,木瓜酶的荧光强度增强,荧光峰发生红移,CTAB使木瓜酶分子链趋于伸展,酪氨酸等发色基团更多地暴露在水中.CD谱表明,当CTAB浓度(CCTAB)为0.5 mmol/L时,木瓜酶的a-螺旋构象和β-折叠构象含量比纯木瓜酶(Papain)体系分别增加了1.3％和0.1％,回转构象和无定型构象含量则分别减少了0.3％和1.2％.酶活测定结果表明,CTAB对木瓜酶的酶活有较大影响,当CCTAB由0增加到 1.5mmol/L时,木瓜酶酶活由11.2×105U/g增大到16.3×105U/g,当CCTAB由1.5mmol/L增加到3.5mmol/L时,木瓜酶的酶活又由峰值(16.3×105U/g)降到11.7×105U/g.CTAB使木瓜酶酶活增强与木瓜酶的构象有序度提高有关.     

乙醇溶液的荧光光谱研究

分别从理论和实验上对乙醇水溶液在可见波段产生的荧光光谱及其特性进行了分析研究结果表明,在波长为253.7nm的紫外光激励下,乙醇溶液可以产生两个较强的荧光峰,即278～493nm和534～665nm荧光峰随乙醇溶液浓度的变化而变化,但在溶液的高浓度区和低浓度区,荧光的变化规律不同经理论分析认为,乙醇在253.7nm的激励下发出的荧光是由乙醇分子中C-OH基团的孤对电子产生的研究乙醇溶液的荧光光谱及其特性可为其作为有机溶剂对有机高分子的荧光光谱进行研究提供参考.     

超声波对木瓜蛋白酶催化活性影响的机理研究

木瓜蛋白酶经适当参数的超声波处理后酶活力提高。超声处理后酶的米氏常数Km变小,最大反应速率Vm也减小。超声处理后酶的紫外吸收光谱不变,荧光发射光谱也不改变,而差示光谱出现明显的正峰和负峰。研究结果表明,超声波处理后,木瓜蛋白酶的构型没有改变,而构象发生了变化。本文讨论了超声波影响木瓜蛋白酶活性的可能机理。     

应用FTIR研究超声对牛血清白蛋白二级结构的影响

应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合荧光光谱研究了牛血清白蛋白(BSA)在超声作用下的结构变化。荧光光谱表明,超声作用使BSA溶液荧光光谱最大发射峰发生了蓝移,表明超声改变了BSA中色氨酸(Trp)残基环境;荧光强度的降低表明超声改变了蛋白质分子的构象,具有荧光猝灭效应。采用对BSA红外光谱酰胺Ⅰ带进行曲线拟合的方法,定量分析了不同超声功率、时间对BSA二级结构的影响,发现超声作用对BSA中的α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规卷曲的相对含量有不同程度的影响;超声作用具有使BSA的二级结构由α-螺旋向β-折叠、β-转角转化的趋势,而无规则卷曲含量则基本不受超声影响而保持相对稳定。     

德国小蠊变应原Bla g 2蛋白变复性的荧光光谱研究

包涵体中的重组蛋白经抽提后可以在变性状态下纯化,而纯化后的复性过程是基因工程下游处理的重要环节。通过对变应原Bla g 2蛋白复性前后荧光光谱的比较和分析、变性剂(尿素和SDS)对复性后Bla g 2蛋白的荧光滴定实验、以及复性后Bla g 2在不同pH下的荧光光谱分析,推断出Bla g 2蛋白分子在不同环境下构象的变化及其光谱学特征,初步建立了一种新的检测重组变应原蛋白变复性的光谱实验方法。     

光谱法研究变性剂对苦荞麦蛋白质构象的影响

采用紫外差示光谱和荧光光谱研究了不同浓度的乙醇溶液和盐酸胍溶液对苦荞麦蛋白质(TBWSP31)构象变化的影响.研究表明,TBWSP31的色氨酸残基和酪氨酸残基有的位于分子内部,有的暴露于分子表面.乙醇溶液使TBWSP31变性时,仅仅是分子的外层结构发生了变化,分子内部疏水核的变化较小,高浓度的盐酸胍使位于TBWSP31...     

基于密度泛函的甲醇和乙醇荧光特性研究

使用英国爱丁堡FLS920P荧光光谱仪,对甲醇、乙醇的紫外吸收光谱和荧光光谱进行实验检测,得到二者的光谱特征参数。分别采用密度泛函理论(DFT)和单激发组态相互作用(CIS)对二者分子的基态和激发态结构进行优化,并比较两种分子在不同能态下的差异。应用含时密度泛函理论(TD-DFT)的不同泛函结合极化连续介质模型(PCM)在6-31++G(d, p)水平上分别计算了二者的紫外吸收光谱和荧光光谱,与实验结果吻合。分析了甲醇、乙醇荧光产生机理,同时分析了不同泛函对于计算光谱的影响。结果表明：甲醇、乙醇在紫外波段有微弱吸收,在紫外激发下能产生拉曼峰和微弱的荧光峰。甲醇、乙醇的吸收光谱是由里德堡激发产生,产生荧光的轨道跃迁为σ*→π*。泛函OLYP能够较好地重现实验吸收能,而泛函MPWK能够较好地重现实验发射能,并且发现不同的纯泛函计算跃迁能也具有差异性。结果可为醇类分子的分子特性研究提供参考。     

光谱法研究葛根素与牛血清白蛋白的相互作用

采用紫外、同步荧光和圆二色光谱法研究了葛根素（PUE）与牛血清白蛋白（BSA）的相互作用.紫外光谱表明,BSA在230nm和278nm处的吸收峰,随着葛根素浓度的增加而减小.同步荧光光谱表明,葛根素引起BSA中色氨酸残基所处微环境的疏水性降低.圆二色光谱表明,BSA在208nm和222nm处的负峰随着葛根素浓度的增加而增强,BSA中α-螺旋含量也随之增加.这表明葛根素与BSA的相互作用,可使蛋白质分子的疏水作用增强,导致BSA的肽链结构收缩,蛋白质的构象发生变化.     

荧光探针法研究有机溶剂对DNA行为构象的影响

以溴化乙锭为荧光探针,考察了醇类、丙酮、乙腈等部分常见有机溶剂对DNA构象变化的影响,通过对荧光光谱,Scatchard图,DNA热变性曲线,并结合紫外吸收光谱等研究表明,有机溶剂使DNA的构象由B型向A型转变,但DNA并不发生解旋或降解。本实验为进一步研究的有机溶剂条件下DNA与非水溶性抗癌药物的相互作用机理提供了前提条件,同时也将有助于对某些生命生理现象的理解。     

赤藓红荧光激发光谱突变的研究

实验测量了10,20,30,40,50和60μg·mL-1六种浓度赤藓红溶液的荧光激发光谱和吸收光谱.发现在浓度为10和20μg·mL-1时,其荧光激发光谱在530 nm处会出现一个明显的激发峰,而当溶液浓度超过30μg·mL-1后,荧光激发光谱线型会发生突变,530 nm处成为谷值位置,并在530 nm两侧出现两个新...     

中草药猫人参与其同科同属植物的光谱分析与鉴别

本文用紫外光谱和荧光光谱等方法对猫人参与其同科同属的木天蓼、藤梨根进行了分析与鉴别。结果表明 :在 2 54nm紫外灯下 ,猫人参水溶液几无荧光 ,而木天蓼、藤梨根水溶液均显较强荧光 ;三种药材提取液的紫外光谱和荧光光谱存在明显差别。     

Spectroscopic investigations on the interaction between cadmium telluride semiconductor nanoparticle and bovine alkaline phosphatase

The interaction of enzymes with nanoparticles is important in the field of biotechnology and medicine. Due to the various uses of cadmium telluride nanoparticle in protein science, biotechnology and biophysical chemistry, drug delivery, and cellular imaging, study of this nanoparticle interaction with protein seems to be necessary. Therefore, the interaction between cadmium telluride semiconductor nanoparticle and bovine alkaline phosphatase, a clinical marker enzyme, were investigated by assaying kinetic parameters and fluorescence absorption, UV–vis absorption spectra, and circular dichroism spectroscopic techniques. Obtained results showed that cadmium telluride nanoparticle could quench the fluorescence signal of bovine alkaline phosphatase effectively with a static quenching mechanism. Moreover, the binding of cadmium telluride nanoparticle to the enzyme was spontaneous and van der Waals and hydrogen bonding forces played a key role in the complex stabilization. Circular dichroism spectra measurements indicated that cadmium telluride nanoparticle decreased α-helical content and increased the β-sheet structure of bovine alkaline phosphatase. These findings suggest that cadmium telluride nanoparticle changes the structure and activity of bovine alkaline phosphatase.     

动态高压微射流技术对木瓜蛋白酶活性的影响(英文)

研究了动态高压微射流技术对木瓜蛋白酶活性的影响,并以荧光光谱为检测手段对木瓜蛋白酶的分子构象进行表征。结果显示,动态高压微射流处理(120~180 MPa)后,木瓜蛋白酶酶活降低。经180 MPa处理1次,木瓜蛋白酶相对酶活降至90.04%。随着处理压力的增加,木瓜蛋白酶分子、酪氨酸残基、色氨酸残基的荧光发射峰位置分别从对照组的334、285、277.5 nm红移至140 MPa处理组的335.5、285.5、278.5 nm,然后回移至180 MPa处理组的334、285、278 nm。在0~4℃放置24 h后,酶活进一步降低,木瓜蛋白酶和酪氨酸残基的荧光强度出现波动(降低、上升然后再降低),表明动态高压微射流处理(120~180 MPa)改变木瓜蛋白酶分子构象的效果较为明显,形成的新构象稳定性低。     

激发态质子转移分子2-（2′-羟基苯基）苯并噻唑在不同溶剂中的光谱特性

观测了2-（2′-羟基苯基）苯并噻唑（HBT）在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,详细研究了溶剂极性对HBT发生激发态分子内质子转移（ESWT）影响的机制。吸收光谱表明在常态条件下,HBT在各种溶剂中都以烯醇式构型和酮式构型共同存在,但以烯醇式构型占绝大多数。荧光光谱表明在纯环己烷溶剂中,HBT被紫外光激发时,绝大多数烯醇式构型发生ESIPPT转变为酮式构型,分子的ESIPT效率最大。在含有乙醇的极性溶剂中,HBT烯醇式会形成溶剂化的烯醇式构型,阻碍分子发生ESIPT反应。溶剂中乙醇含量愈多极性愈强,溶剂化烯醇式的成份就愈多,HBT的ESIPT效率就愈低。以400nm光激发HBT溶液时,在510nm处发现酮式构型荧光,从而确认了400nm处的弱吸收是酮式构型的吸收;且在436和456nm处还有新的荧光峰,分析其可能来源于酮式构型去质子化阴离子的发射。