新型簇合物离子K+(KNO3)n和NO-3(KNO3)m

轴向配体在决定血红素蛋白结构和性能方面的作用引起人们的兴趣[1] .细胞色素 c是一个重要的电子传递蛋白 ,在天然状态下轴向配体 His 1 8和 Met80与血红素的 Fe原子配位 . UV光谱和 NMR谱显示氧化态细胞色素 c配位的 Met80在 p H大于 9或强外源配体存在时较易被取代[2 ] .人们对外源配体配位引发细胞色素 c的构象的研究得到一些重要的结构特征 [3,4 ] .但对整个蛋白溶液结构完整精确的描述和血红素电子结构的研究还很少 .此外 ,细胞色素 c在重折叠过程中形成组氨酸配位的中间体 ,而咪唑能捕获和阻断中间体的形成 .为此 ,本文对咪唑 -…     

细胞色素c咪唑配合物的~1H NMR归属及构象研究

咪唑细胞色素c(Im·cyt c)是碱式细胞色素c(cyt c)及细胞色素c蛋白分子折叠过程的中间体类似物.用二维核磁共振(2D NMR)方法完成了Im·cyt c的主链(Gly-29除外)和绝大部分侧链的质子共振峰归属.归属主要采用主链指向法(MCD)进行.由得到的NOE联结,确定了Im·cyt c的二级结构,阐明了轴向配体Met80和血红素Fe间Fe-S键的断裂以及Met80被Im取代所引起的蛋白三维构象变化.同cyt c相比,Im·cyt c中的50,60及70 s a螺旋存在较大构象变动;Tyr67-Asn70和Ile75-Thr78两个月β-turn已经消失 咪唑的配位也导致了部分氨基酸残基,尤其是血红素疏水腔附近如Trp59,Tyr67,Tyr74等残基侧链的空间位置相对变化     

NMR研究轴向配体取代对细胞色素c结构的影响

用1D和2D NMR方法归属了Im·cyt c配合物血红素环上质子和20多个氨基酸残基质子的共振峰,集中研究和表征了Im·cyt c配合物中血红素基及轴向配体周围的环境,确定了咪唑取代cyt c中Met 80轴向配体所引起容纳血红素和轴向配体的疏水腔构象的变化,配位咪唑相对于卟啉面和His 18咪唑平面的取向。     

细胞色素c突变研究进展

在简述细胞色素c的生物功能和结构特征的基础上,综述了细胞色素c突变研究的进展,重点论述了对血红素辅基(heme)的轴向配体Met80、heme所在腔的保守氨基酸残基Tyr67以及蛋白表面的保守氨基酸残基Phe82的突变研究,并对一些突变体蛋白表现出来的特殊性质给予解释。     

尾式缬氨酸四苯基卟啉锌(Ⅱ)与咪唑轴配反应的光谱和热力学

用金属卟啉化合物来模拟血红素、细胞色素等天然卟啉化合物的生理过程一直是配位化学重要的研究课题。人们发现 ,血红蛋白中的血红素是通过铁与组氨酸残基的侧链咪唑配位于蛋白质上 ,因此 ,人们对金属卟啉与咪唑类配体的轴向配位反应研究产生了极大兴趣 [1] 。有关取代四苯基卟啉金属配合物的合成和轴配反应热力学研究已有很多报道 ,但人们的研究尚处在对称且苯环上连有较小取代基的四苯基卟啉锌、钴、铁等模拟化合物的合成、结构表征及光谱和配位反应热力学的研究阶段 [2 -4 ]。对于结构不对称且卟啉中苯环上连有氨基酸的四苯基卟啉配合物…     

咪唑键合细胞色素C的核磁共振共振研究

我们用^1HNMR双共振技术测定了在pH=7.04,温度303-319K范围内咪唑键合氧化型细胞色素C的平衡常数,从Van'tHoff和Arrhenius方程得到键合的热力学常数△H=48.5kj·mol^-1,△S°=184J·mol^-1·K^-1和活化能E~a=159kj·mol^-1,并与其它血红素蛋白和模型化合物的热力学常数作了比较和讨论.用饱和转移法归属了cytc·Im的血红素环上甲基峰,首次用NMR方法确证咪唑在与氧化型cytc反应中取代了轴向Met80,形成新的Fe-N键.     

咪唑键合细胞色素C的核磁共振共振研究

我们用^1HNMR双共振技术测定了在pH=7.04,温度303-319K范围内咪唑键合氧化型细胞色素C的平衡常数,从Van'tHoff和Arrhenius方程得到键合的热力学常数△H=48.5kj·mol^-1,△S°=184J·mol^-1·K^-1和活化能E~a=159kj·mol^-1,并与其它血红素蛋白和模型化合物的热力学常数作了比较和讨论.用饱和转移法归属了cytc·Im的血红素环上甲基峰,首次用NMR方法确证咪唑在与氧化型cytc反应中取代了轴向Met80,形成新的Fe-N键.     

血红素蛋白二聚、寡聚与多聚

血红素蛋白在生物体系中执行多种重要的生物功能,如氧贮存和运输、电子传递、生物催化和生物传感等。尽管大多数血红素蛋白是以单体形式存在,一些血红素蛋白在体外和/或体内,还会形成同源聚合物。本文综述了血红素蛋白的二聚、寡聚与多聚研究进展,包括肌红蛋白、细胞色素c、胞红蛋白,细胞色素b₅、细胞色素b₅₆₂、亚硝酸盐还原酶、血红素传感蛋白和血红素转运蛋白等,着重介绍其结构与功能以及多聚体分子设计的方法与应用。这些研究进展,一方面增强了我们对生物体系中血红素蛋白结构与功能关系的认识,另一方面也赋予了我们通过多聚方法设计功能蛋白来调控和利用血红素蛋白的能力。     

配位聚合物[HgI_2(btx)]_n的制备、晶体结构及性能研究(btx=对二(1,2,4-三氮唑基甲基)苯)

选择具有较强配位能力的多齿有机化合物作为桥连配体,通过与过渡金属离子自组装制备具有新型骨架结构的一维、二维、三维配位聚合物,并进一步研究其电学、磁学、光学和催化等物理和化学性质[1～4],已成为当今化学学科和材料学科中最为活跃的领域之一.含有三氮唑、咪唑等基团的有机桥联配体由于其配位能力强、配位原子数目多、易与过渡金属离子形成具有特殊结构的配位聚合物等特点[5～7],引起了人们对于该类配体的极大兴趣,成为近年来配位化学的研究热点之一.例如,Richard Robson等人合成了一个含有咪唑基团的配体一对二(咪唑基甲基)苯,并使之与Ag(Ⅰ)及Zn(Ⅱ)自组装,制备出了两个具有二维多聚轮烷结构的配位聚合物[8,9].最近,我们课题组合成了一个含有三氮唑基团的有机配体对二(1,2,4-三氮唑基甲基)苯(btx),并通过分子的自组装作用,得到了一例新的一维锯齿状的配位聚合物[HgI2(btx)]n.本文报导了该配位聚合物的晶体结构和室温下固体化合物的荧光性质,并通过元素分析、红外光谱和热分析对其进行了表征.     

红外光谱和圆二色光谱法研究氰根配位的辣根过氧化物酶(HRP)的热伸展过程

典型的辣根过氧化物酶同功酶 C(HRP)是用于过氧化物酶生物化学研究的原型酶 .HRP的血红素辅基的铁是五配位的 ,血红素口袋的远端和近端位点都存在一个氢键网络 .HRP结构的稳定性已用随温度变化的 FTIR光谱法 [1]和圆二色及荧光光谱法 [2 ]进行了研究 ,并与细胞色素 c过氧化物酶进行了比较 . HRP的氰根加合物的活性位点的动力学稳定性和分子结构也用二维核磁共振法进行了表征[3] .但是关于氰根配体对 HRP在热伸展过程中的结构影响尚未见到报道 .本文用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和圆二色 (CD)光谱法详细研究了氰根配位的 HRP随温…     

鼠脑红蛋白突变体F106L与氰根的结合作用

构建了鼠脑红蛋白(Mouse neuroglobin)的突变体F106L, 以探求近端残基对脑红蛋白血红素口袋结构的贡献. 通过溶液核磁共振方法研究了外来配体氰根离子与NgbF106L蛋白的结合作用, 结果显示, 此结合存在动力学过程, 并且NgbF106LCN 突变蛋白氰根络合物可以可逆地释放氰根离子, 并使原来的第6配体His64(E7)又结合回到血红素铁上. 研究结果揭示, G5(Phe106)残基对脑红蛋白血红素构象而言较为保守; QM/MM结构优化结果表明, 位于G5 和FG5的近端残基对蛋白结构稳定性具有重要作用, 并可调控外来配体与蛋白作用的配位平衡与热动力学性质.     

离子液体1-丁基-3-三甲基硅咪唑六氟磷酸盐萃取细胞色素C

建立了疏水性离子液体1-丁基-3-三甲基硅咪唑六氟磷酸盐(BtmsimPF6)萃取细胞色素C(Cyt-c)的新方法.在萃取条件为pH 1.0,Cyt-c溶液体积3 mL,BtmsimPF6体积400 μL,萃取时间30 min时,5 mg/L Cyt-c的萃取效率为85%.萃取机理研究表明:在酸性条件下,Cyt-c发生构型转变,肽链伸展,使疏水性基团外露,增加了Cyt-c在疏水性离子液体中的溶解性;同时,当pH＜2.0时,血红素基团中的Fe与Met-80的配位断裂,空出第六个配位空间,离子液体咪唑阳离子进入到肽链孔穴与Fe发生配位,形成新的配位键,从而被萃取到离子液体中.     

纳米金三明治结构调制细胞色素c电子传递特性的分子机理研究

以细胞色素c(Cyt c)为模型蛋白,采用表面增强红外吸收光谱监测了三明治结构所吸附的纳米金对氧化还原诱导的Cyt c表面增强红外差谱的改变.研究表明,在单层Cyt c分子表面组装纳米金,使得血红素的红外差谱特征峰明显增强,这归因于纳米金和血红素之间的电子传递.纳米金与Cyt c氧化还原活性中心血红素的相互作用加速了蛋白质的电子传递.这为实现并优化表面吸附蛋白质的直接电化学提供了一种新技术.     

尾式金属卟啉配合物的研究——Ⅳ.含氮配体与尾式铁(Ⅲ)卟啉轴向配位反应热力学及其配位模式

用分光光度法研究了咪唑或吡啶类配体与5-[邻-(4-(1-咪唑基)丁氧基)苯基]-10,15,20-三苯基卟唑合铁(Ⅲ)氯化物[[Fe~Ⅲ(ImTPP)]Cl]和5-[对-(4-(3-吡啶氧基)丁氧基)苯基]-10,15,20-三苯基卟啉合铁(Ⅲ)氯化物[[Fe~Ⅲ(PyTPP)]Cl]两种尾式铁(Ⅲ)卟啉的轴向加合作用,测定了平衡常数、热力学参数及含氮配体的加合分子数.结果表明,[Fe~Ⅲ(PyTPP)Cl与[Fe~Ⅲ(TPP)]Cl相类似,均与咪唑、吡啶类配体生成1:2低自旋六配位加合物.含氮配体与[Fe~Ⅲ(ImTPP)]Cl的轴向加合反应平衡常数比与[Fe~Ⅲ(TPP)]Cl相应的平衡常数大10～10~3倍,这是因为含氮配体与[Fe~Ⅲ(ImTPP)]Cl的轴向配位诱导了尾端咪唑基与配合物中的Fe~Ⅲ离子的轴向配位,这种配位模式增强了含氮配体与Fe~Ⅲ离子的键合;尾端咪唑基与配合物中的Fe~Ⅲ离子配位的模式得到了UV—vis、~1H NMR及EPR实验数据的进一步证实.     

大分子拥挤条件下光诱导细胞色素C还原的光谱研究

稀溶液中高铁细胞色素C（ferric cytochrome c,Fe（Ⅲ）-Cyt c）能被光照还原成亚铁细胞色素C（ferrous cytochrome c,Fe（Ⅱ）-Cyt c）,但这一研究忽略了生物体细胞的真实环境是高度拥挤的,因此采用紫外可见、同步荧光及圆二色谱光谱法研究了大分子拥挤环境中光诱导Cyt c的还原过程及其对外界环境的依赖情况. UV-Vis光谱和同步荧光光谱结果表明,拥挤试剂葡聚糖70（Dextran70）和聚蔗糖70（Ficoll70）的加入利于Cyt c光还原的进行,且Ficoll70存在时Cyt c光还原程度远高于Dextran70存在时;Dextran70和Ficoll70环境中光诱导Cyt c还原的最适温度分别为37 ℃和25 ℃,定波长280 nm光照射利于Cyt c还原;Cyt c的光还原程度随着Dextran70浓度增加而增大,Ficoll70环境中Cyt c的最适光还原浓度为100 g·L^-1;拥挤环境下Met,Trp,Tyr和Phe的存在对光诱导Cyt c的还原过程依Phe> Tyr> Trp> Met顺序有催化促进作用;CD光谱结果表明光照射稀溶液中Cyt c蛋白还原后,其α-螺旋含量降低,β-折叠含量升高,而光照射拥挤环境中Cyt c还原后蛋白的二级结构基本没变化. 结果表明拥挤试剂具有稳定蛋白质二级结构的作用,且影响光还原Cyt c的电子传递过程及效率.     

乙酸根与1,6-二(1H-1,2,4-三唑)己烷交替桥联的一维Cu配位聚合物

配位聚合物以其新颖的拓扑结构和独特的电学、磁学、光学和催化等物理和化学性质引起人们极大的研究热情。配位聚合物的结构取决于很多因素,例如中心原子的选择、配体的选择、阴离子的变化等。在这些因素中选用合适的配体无疑是控制配位聚合物拓扑结构的关键因素之一[1￣10]。含有三氮唑、咪唑等含N基团的有机桥联配体由于其配位能力强、配位原子数目多、易与过渡金属离子形成具有特殊结构的配合物等特点引起人们极大兴趣,成为近年来配位化学的研究热点之一。在含N配体的研究中,双齿桥联三唑类柔性配体如1,2-二(1H-1,2,4-三唑)乙烷和1,4-…     

细胞色素b5-蛋白质相互作用研究

蛋白质-蛋白质相互作用在生命过程中发挥至关重要的作用,特别是血红素类蛋白。细胞色素b5(Cyt b5)是血红素蛋白的一个典型代表,在生物体内通过多种蛋白质-蛋白质相互作用来执行其生物功能。目前所揭示的与Cyt b5相关的蛋白质相互作用包括:细胞色素b5-细胞色素b5还原酶,细胞色素b5-细胞色素P450,细胞色素b5-细胞色素c,细胞色素b5-肌红蛋白或血红蛋白,细胞色素b5-融合蛋白(谷胱甘肽S-转移酶GST和绿色荧光蛋白GFP)和细胞色素b5-转运蛋白(蔗糖转运蛋白SUT1和山梨醇转运蛋白SOT6)等。同一蛋白能与众多不同蛋白相互作用的事实,使我们认识到某些特定蛋白的生物学重要性。另一方面,研究同一蛋白与不同蛋白质间的相互作用将会进一步加深我们对蛋白质结构与功能关系的理解,以及指导新颖蛋白的理性设计与最终应用。     

轴向配基对HRP模拟酶Hemin催化荧光及化学发光反应影响的研究

以氯化血红素作为辣根过氧化物酶（ＨＲＰ）的模拟物,对二十种氨基酸和其他含氮有机配体的轴向配位效应进行了研究。发现在氯化血红素催化的荧光和化学发光体系中,组氨酸和咪唑均使ｈｅｍｉｎ的催化活性显著提高,而酪氨酸,色氨酸,Ｌ－半胱氨酸及卤代烷基吡啶等具有淬灭效应。     

尾式金属卟啉配合物的研究IV: 含氮配体与尾式铁(III)卟啉轴向配位反应热力学及其配位模式

用分光光度法研究了咪唑或吡啶类配体与5-[邻-(4-(1-咪唑基)丁氧基)苯基]-10,15,20-三苯基卟啉合铁(III)氯化物[[Fe^I^I^I(ImTPP)]Cl]和5-[对-(4-(3-吡啶氧基)丁氧基)苯基]10,15,20-三苯基卟啉合铁(III)氯化物[[Fe^I^I^I(PyTPP)]Cl]两种尾式铁(III)卟啉的轴向加合作用, 测定了平衡常数、热力学参数及含氮配体的加合分子数。结果表明, [Fe^I^I^I(PyTPP)Cl与[Fe^I^I^I(TPP)]Cl相类似, 均与咪唑、吡啶类配体生成1:2低自旋六配位加合物。含氮配体与[Fe^I^I^I(ImTPP)]Cl的轴向加合反应平衡常数比与{Fe^I^I^I(TPP)]Cl相应的平衡常数大10-10^3倍, 这是因为含氮配体与[Fe^I^I^I(ImTPP)]Cl的轴向配位诱导了尾端咪唑基与配合物中的Fe^I^I^I离子的轴向配位, 这种配位横式增强了含氮配体与Fe^I^I^I离子的键合; 尾端咪唑基与配合物中的Fe^I^I^I离子配位的模式得到了UV-vis、^1H NMR及EPR实验数据的进一步证实。     

尾式金属卟啉配合物的研究IV: 含氮配体与尾式铁(III)卟啉轴向配位反应热力学及其配位模式

用分光光度法研究了咪唑或吡啶类配体与5-[邻-(4-(1-咪唑基)丁氧基)苯基]-10,15,20-三苯基卟啉合铁(III)氯化物[[Fe^I^I^I(ImTPP)]Cl]和5-[对-(4-(3-吡啶氧基)丁氧基)苯基]10,15,20-三苯基卟啉合铁(III)氯化物[[Fe^I^I^I(PyTPP)]Cl]两种尾式铁(III)卟啉的轴向加合作用, 测定了平衡常数、热力学参数及含氮配体的加合分子数。结果表明, [Fe^I^I^I(PyTPP)Cl与[Fe^I^I^I(TPP)]Cl相类似, 均与咪唑、吡啶类配体生成1:2低自旋六配位加合物。含氮配体与[Fe^I^I^I(ImTPP)]Cl的轴向加合反应平衡常数比与{Fe^I^I^I(TPP)]Cl相应的平衡常数大10-10^3倍, 这是因为含氮配体与[Fe^I^I^I(ImTPP)]Cl的轴向配位诱导了尾端咪唑基与配合物中的Fe^I^I^I离子的轴向配位, 这种配位横式增强了含氮配体与Fe^I^I^I离子的键合; 尾端咪唑基与配合物中的Fe^I^I^I离子配位的模式得到了UV-vis、^1H NMR及EPR实验数据的进一步证实。