应用圆二色光谱研究电场对超氧化物歧化酶二级结构的影响

超氧化物歧化酶经不同强度的电场作用,采用圆二色光谱研究了不同强度的电场对超氧化物歧化酶二级结构的影响.结果表明：在1.0 kV/cm～6.0 kV/cm范围, 不同强度的电场对超氧化物歧化酶的α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规卷曲相对含量的影响程度不同.与对照组相比,处理组的β-折叠和β-转角含量降低,降幅范围分别为2.5%～15.1和0.9%～3.5%；α-螺旋和无规卷曲含量增加,增幅范围分别为3.1%～18.8%和1.0%～8.9%.电场作用具有使超氧化物歧化酶的二级结构中β-折叠、β-转角向α-螺旋及无规卷曲转化的趋势.     

FTIR分析脉冲电场和热处理后的大豆分离蛋白结构变化

采用自行研制的脉冲电场设备,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)比较研究了脉冲电场(PEF)和热处理对大豆分离蛋白(SPI)分子结构的影响.结果表明:50 kV·cn-1的脉冲场强处理引起SPI分子内和分子间氢键增强,分子中C-O-O糖苷键伸缩振动和P=O,P-O-C伸缩振动增强,且其增加值与PEF处理时间呈正相关.研究发现较短时间(1 600 μs)PEF处理导致了SPI分子结构中α-螺旋和β-折叠分别减少了5.9%和0.7%,β-转角和侧链结构分别增加了7.5%和9.6%;处理时间延长至2 400 μs,其α-螺旋和β-折叠减少量增至6.0%和5.6%.对比而言,热处理对SPI分子结构中C-O-O糖精苷键伸缩振动和P=O,P-O-C伸缩振动的影响程度较大,而对蛋白质二级结构影响程度较小:90℃热处理30 min,α-螺旋和β-折叠分别减小5.1%和6.6%,β-转角结构增加19.1%.由此可以认为PEF和热处理对SPI的影响机理是不一样的.     

傅里叶显微红外研究C-末端酸性蛋白对α-硫素原核表达过程的影响

采用傅里叶变换显微红外手段研究了在信号肽缺失的情况下,C-末端酸性蛋白的存在对小麦α-硫素原核表达过程中蛋白质二级结构的影响.SDS-PAGE表明带有酸性蛋白(Sc样品)的重组质粒在大肠杆菌BL21(DE3)中以包涵体形式高效表达;而酸性蛋白缺失(S样品)可以极大提高外源蛋白的可溶性.通过对含有S及Sc的全细胞在诱导前及诱导后2 h的酰胺Ⅰ带区域图谱求筹谱及二阶导数谱,发现诱导前在1 630cm~1处吸收较弱,而在诱导2 h左右,在1 630 cm~(-1)处检测到明显的吸收峰,该位置的吸收主要来自于聚集体的贡献.进一步对酰胺Ⅰ带区域进行傅里叶去卷积处理,结合高斯曲线拟合,发现在Sc样品中随着诱导时间的增加,聚集体含量逐渐增加,这与SDS-PAGE结果一致.此外,伴随着聚集体的形成,α-螺旋的含量逐渐增加;而β-折叠和无规卷曲的含量却逐渐减少.在S样品中观察到无规卷曲的含量随诱导时间的增加逐渐提高,而β-转角及(1 629±1)cm~(-1)处对应的β-折叠的含量却逐渐减少.上述现象表明:C-末端酸性蛋白的引入导致表达过程中β-折叠和无规卷曲逐渐向聚集体和α-螺旋转化.     

超声处理黑豆蛋白结构变化的拉曼光谱分析（英文）

探究了拉曼光谱应用于黑豆蛋白结构变化研究的可行性,研究了黑豆蛋白溶液在低频超声处理在不同超声强度、不同处理时间下的结构变化,并进行了热力学特性分析。低、中超声处理强度下TD的降低表明蛋白质分子的内部疏水作用被破坏,使黑豆蛋白不稳定的聚集体解聚为小分子可溶性聚集物,而在高超声处理强度下TD的增高表明聚集体重聚。拉曼光谱分析表明超声处理下除了E样品(300 W,24 min)所有黑豆蛋白均发生了α-螺旋结构含量降低和β-折叠结构含量增高。聚集体的聚合/解聚导致黑豆蛋白二级结构的重组,尤其是β-折叠。超声处理使拉曼光谱在760 cm~(-1)的色氨酸归属谱线强度降低表明超声处理使黑豆蛋白发生了部分的解折叠。超声处理下酪氨酸归属谱线强度变化不显著,表明超声处理并未显著改变黑豆蛋白酪氨酸的微环境。1 450 cm~(-1)拉曼归属谱带随着超声处理强度和时间的增加而增大,但随着功率及处理时间的进一步增大此值有所降低。在超声处理下聚集体的形成使二硫键的g-g-t构型转变为t-g-t构型。尽管黑豆蛋白聚集体重组的机理仍有待研究,但拉曼光谱是一种研究超声处理黑豆蛋白结构变化的可行方法,也可为蛋白质结构研究提供一种新的研究思路。     

应用圆二色光谱研究电场对脂肪酶二级结构的影响

脂肪酶被不同强度的电场处理5 min,用圆二色光谱(circular dichroism, CD)研究电场对脂肪酶(Lipase)二级结构的影响。研究结果表明：在0.5～6.0 kV·cm-1范围内,不同强度的电场对脂肪酶的α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规卷曲相对含量的影响程度不同。随场强的增加,各二级结构单元含量呈非单调变化。电场作用可使脂肪酶二级结构中α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规卷曲发生转化。总体上,电场使脂肪酶的二级结构由α-螺旋、β-折叠向转角及无规卷曲转化。α-螺旋含量和β-折叠的含量降低幅度分别为4.6%～48.0%和13.2%～35.1%,β-转角含量与无规卷曲含量增加幅度分别为2.8%～33.3%和0.9%～48.1%。文章结果对研究电场处理植物种子的宏观生物效应作用机理提供了重要理论依据。     

应用红外光谱研究电场对超氧化物歧化酶二级结构的影响

超氧化物歧化酶经不同强度的电场处理,利用红外光谱法研究电场对超氧化物歧化酶二级结构的影响。结果表明,经不同电场强度处理的超氧化物歧化酶(SOD),其二级结构单元百分含量有不同程度的变化。α-螺旋和β-折叠结构单元在电场处理后,均为减少;β-转角结构单元均为增加;无规卷曲结构单元除4.0 kV·cm-1电场处理条件减少外,其余电场处理条件均为增加。电场处理具有使超氧化物歧化酶的α-螺旋、β-折叠向β-转角和无轨卷曲结构转化的作用,且不同电场条件下其转化情况不同。研究结果还表明,电场的作用使SOD活性发生改变,SOD活性变化与β-折叠含量变化相关。     

微胶囊形成过程中蛋白质二级结构变化的红外光谱分析

选用乳清蛋白、大豆分离蛋白分别与麦芽糊精共混作为微胶囊壁材,用红外光谱法研究这两种蛋白质在微胶囊形成前后的结构变化。结果表明：两种蛋白质分别与麦芽糊精共混,经过加热和喷雾干燥后,蛋白质的二级结构发生了改变,其中乳清蛋白二级结构α-螺旋含量降低1.90%,β-折叠含量增加0.89%,β-转角增加8.19%,无规卷曲减少7.18%。大豆分离蛋白二级结构α-螺旋含量降低1.64%,β-转角含量降低0.47%,β-折叠增加10.20%,无规卷曲减少了9.03%。同时,两种蛋白质的酰胺Ⅰ带均向低波数方向移动,说明在微胶囊壁结构形成过程中两种蛋白质与麦芽糊精之间发生了相互作用,形成的氢键作用力较强。利用扫描电镜观察分别用两种蛋白质作为壁材包埋大豆油脂微胶囊的表面微结构,发现使用α-螺旋含量高的乳清蛋白为壁材的微胶囊表面更光滑、完整。     

超声处理黑豆蛋白结构变化的拉曼光谱分析

探究了拉曼光谱应用于黑豆蛋白结构变化研究的可行性,研究了黑豆蛋白溶液在低频超声处理在不同超声强度、不同处理时间下的结构变化,并进行了热力学特性分析。低、中超声处理强度下TD的降低表明蛋白质分子的内部疏水作用被破坏,使黑豆蛋白不稳定的聚集体解聚为小分子可溶性聚集物,而在高超声处理强度下TD的增高表明聚集体重聚。拉曼光谱分析表明超声处理下除了E样品(300 W, 24 min)所有黑豆蛋白均发生了α-螺旋结构含量降低和β-折叠结构含量增高。聚集体的聚合/解聚导致黑豆蛋白二级结构的重组,尤其是β-折叠。超声处理使拉曼光谱在760 cm-1的色氨酸归属谱线强度降低表明超声处理使黑豆蛋白发生了部分的解折叠。超声处理下酪氨酸归属谱线强度变化不显著,表明超声处理并未显著改变黑豆蛋白酪氨酸的微环境。1 450 cm-1拉曼归属谱带随着超声处理强度和时间的增加而增大,但随着功率及处理时间的进一步增大此值有所降低。在超声处理下聚集体的形成使二硫键的g-g-t构型转变为t-g-t构型。尽管黑豆蛋白聚集体重组的机理仍有待研究,但拉曼光谱是一种研究超声处理黑豆蛋白结构变化的可行方法,也可为蛋白质结构研究提供一种新的研究思路。     

应用圆二色光谱研究电场对辣根过氧化物酶二级结构的影响

辣根过氧化物酶(ＨＲＰ)经不同强度的电场处理,用圆二色光谱研究了电场对辣根过氧化物酶二级结构的影响。结果表明：在1.0～6.0 kV·cm-1范围, 不同强度的电场对辣根过氧化物酶的α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规卷曲相对含量的影响程度不同。与对照组相比,处理组的α-螺旋、β-转角和无规卷曲含量降低,降幅范围分别为0.3%～11.4%,1.7%～15.3%和0.9%～20.4%;β-折叠含量增加,增幅范围为0.9%～82.7%。电场作用具有使辣根过氧化物酶的二级结构中α-螺旋、β-转角和无规卷曲向β-折叠转化的趋势。研究结果对解释电场处理种子生物效应具有重要意义。     

羟基磷灰石结晶对牛血清白蛋白二级结构影响的光谱研究

通过圆二色谱(CD)及傅里叶变换红外光谱及退卷积、曲线拟合等技术研究了羟基磷灰石结晶对牛血清白蛋白二级结构的影响。CD谱结果表明,在纯的牛血清白蛋白中,α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规则卷曲等4种结构的含量分别为56.8%, 5.8%, 14.1%, 23.9%;而在羟基磷灰石/牛血清白蛋白溶液中,4种结构的含量分别为25.4%, 25.0%, 20.0%和29.7%, 红外光谱结果与其一致。由此可以看出, 晶体的形成使牛血清白蛋白的α-螺旋结构含量减少,β-折叠结构含量增多,且随着反应时间的进行α-螺旋结构减少越来越明显,β-折叠结构增加越来越多,表明在溶液中部分α-螺旋结构转变为β-折叠结构。文章对这种变化的本质进行了初步探讨。     

动态超高压微射流对卵清蛋白微观结构的影响

采用圆二色谱(CD)、X射线衍射(XRD)、ANS荧光探针和紫外(UV)光谱研究了动态超高压微射流对卵清蛋白微观结构的影响。结果表明：卵清蛋白的微观结构的变化与处理压力有关,CD显示不同压力处理的卵清蛋白二级结构中的α-螺旋,β-折叠,β-转角和无规卷曲之间发生相互转化,二级结构的有序性提高;X射线衍射图谱直观显示不同压力处理的卵清蛋白晶体结构增加,160 MPa处理下结晶区最大,说明蛋白结构的有序性提高,与CD分析结果相似;ANS荧光探针光谱显示卵清蛋白的表面疏水性随着处理压力的增大而提高,120 MPa处理下达到最大;紫外光谱显示随着处理压力的增大,卵清蛋白最大紫外吸光值下降,卵清蛋白分子表面的具有紫外吸收的芳香氨基酸残基被包埋于分子内部,卵清蛋白的三维结构发生改变。     

热处理对蛋清卵类粘蛋白过敏原性及构象的影响

采用酶联免疫吸附法(ELISA)、圆二色谱(CD)、ANS荧光探针和紫外光谱(UV)系统研究了热处理对蛋清卵类粘蛋白过敏原性及构象的影响。结果显示,加热处理卵类粘蛋白的过敏原性降低,且随加热温度升高和加热时间延长,不断降低。经不同温度热处理后的卵类粘蛋白二级结构的α-螺旋,β-折叠,β-转角和无规卷曲之间相互转化,分子有序性降低;卵类粘蛋白的表面疏水性随加热温度的升高而降低;随加热的温度的升高,具有紫外吸收的氨基酸残基逐渐暴露,最大吸光度逐渐增大。由此可以推断,卵类粘蛋白的构象改变导致其过敏原性变化。     

Existence of Different Structural Intermediates and Aggregates on the Folding Pathway of Ovalbumin

Structural modifications of ovalbumin in presence of different concentration of guanidine hydrochloride (Gdn HCl) and glucose were investigated by using intrinsic fluorescence, Fourier transform infra-red spectroscopy, circular dichroism and 8-anilino-1-naphthalene-sulphonic acid, to confirm that partially folded intermediates of ovalbumin lead to aggregation. The two partially folded intermediates of ovalbumin were observed one at 1 M Gdn HCl and another in the presence of 20 mM glucose at 3 M Gdn HCl. Both intermediates exist as compact states with altered intrinsic fluorescence, prominent β-sheet secondary structure and enhanced ANS binding. Ovalbumin in the presence of glucose required more concentration of Gdn HCl (3 M) to exist as an intermediate state than control (1 M). Such alpha-helix/beta-sheet transition of proteins is a crucial step in amyloidogenic diseases and represents an internal rearrangement of local contacts in an already folded protein. Further, incubation for 24 h resulted in the formation of aggregates as detected by thioflavin T-assay. On further increasing the concentration of glucose to 50 mM and incubation time for various days resulted in the formation of molten globule state of ovalbumin at 6th day. Later on, at 10th day advanced glycated end products were observed.     

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。     

热加工对花生过敏原Ara h 2抗原性及构象的影响

从花生种子中分离纯化花生过敏原Ara h 2,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)、圆二色谱(CD)、ANS荧光探针及紫外可见(UV-Vis)光谱等方法,系统研究热加工对Ara h 2抗原性和结构的影响.结果表明:Ara h 2蛋白经55或70℃处理后其抗原性略有升高,经85,100或115℃处理后,其抗原性显著降低,且随着温度和时间的增加其抗原性均不断降低.CD色谱分析表明,Ara h 2经热处理后其二级结构发生变化;ANS荧光探针光谱显示,不同的热处理均导致Ara h 2表面疏水性增加.紫外光谱显示,不同温度对Ara h 2处理30 min后(除55℃外),其紫外吸收值均升高.Ara h 2经100℃处理不同时间后,其紫外吸收值均有增加.由此推断,花生过敏原Ara h 2的构象改变导致了其抗原性的降低.     

FTIR analysis of protein secondary structure in cheddar cheese during ripening

Proteolysis is one of the most important biochemical reactions during cheese ripening. Studies on the secondary structure of proteins during ripening would be helpful for characterizing protein changes for assessing cheese quality. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), with self-deconvolution, second derivative analysis and band curve-fitting, was used to characterize the secondary structure of proteins in Cheddar cheese during ripening. The spectra of the amide I region showed great similarity, while the relative contents of the secondary structures underwent a series of changes. As ripening progressed, the alpha-helix content decreased and the beta-sheet content increased. This structural shift was attributed to the strengthening of hydrogen bonds that resulted from hydrolysis of caseins. In summary, FTIR could provide the basis for rapid characterization of cheese that is undergoing ripening.     

岩藻多糖酶的FTIR光谱研究

通过海洋真菌LD8固态发酵获得岩藻多糖的粗蛋白,并进一步采用柠檬酸缓冲液浸提、丙酮沉淀和葡聚糖凝胶G-100层析,分离纯化至单一组分;利用傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)及曲线拟合等技术研究了岩藻多糖酶的二级结构组成,增强因子为2.2,半峰宽为20.2 cm-1;为提高分析测定的准确性,对酰胺Ⅰ带与酰胺Ⅲ带分别进行拟合归属。结果表明：根据酰胺Ⅰ带所获得的二级结构,α-螺旋占11.5%,β-折叠为58.6%,无规卷曲14.5%,β-转角15.9%;酰胺Ⅲ带所得二级结构,α-螺旋含12%,β-折叠含57.3%,无规卷曲含14.5%,β-转角含16.3%。因此可见,酰胺Ⅰ带与酰胺Ⅲ带所对二级结构的分析是十分吻合的。在室温下,岩藻多糖酶的二级结构以β-折叠的含量占优势,约占58%,β-转角和无规卷曲次之,各占15%左右,α-螺旋含量较低,仅占12%。