光谱法与分子模拟技术研究杨梅素与牛血清白蛋白的相互作用

利用紫外光谱、荧光光谱、红边激发荧光位移(REES)法、圆二色谱(CD)结合分子模拟技术共同研究了模拟生理条件下杨梅素与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,阐述了相互作用机制.分子模拟结果表明,杨梅素与蛋白在亚结构域II A的疏水腔内结合,主要作用力为疏水作用力和氢键.依据荧光猝灭法判断猝灭机制为静态猝灭,并得到不同温度下药物与蛋白相互作用的结合常数(Ka)及结合位点数(n),根据热力学参数判断出作用力类型,并且计算出杨梅素与蛋白的结合距离,与分子模拟得到的判定结果基本一致.通过紫外光谱、同步荧光光谱以及REES法获得的信息讨论了相互作用时BSA中色氨酸(Trp)微环境的变化;并利用CD谱的测定结果定量计算了BSA二级结构中α-螺旋含量的变化.     

苯丙胺与牛血清白蛋白相互作用机理的研究

应用荧光光谱法研究了苯丙胺与牛血清白蛋白(BSA)相互反应的机理。结果表明:由于两者的相互反应,导致BSA的荧光有显著猝灭,且证明这一猝灭过程为静态猝灭,其结合点数(n)约为2。根据分子间的相互作用力与相关热力学参数间的相互关系,结合苯丙胺和BSA相互作用的焓变(ΔH)和熵变(ΔS)均大于0,可推断两者的相互作用力主要是疏水作用力。从同步荧光光谱可知:由于两者之间的反应,BSA的荧光强度显著降低,其分子中的酪氨酸和色氨酸的特征峰均产生紫移现象,氨基酸残基的亲水性减弱,疏水性增强,并推测苯丙胺与BSA的结合点位于色氨酸残基上。     

间苯二酚与牛血清白蛋白的作用机理

采用荧光和紫外光谱法研究了间苯二酚与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。间苯二酚使BSA的构象发生改变,α-螺旋含量减小。同步荧光光谱发现间苯二酚使BSA色氨酸残基的疏水性降低,酪氨酸残基的疏水性增强。荧光光谱表明猝灭机理为静态猝灭,计算了复合物的结合常数,通过热力学参数得出间苯二酚与BSA之间的作用力主要是静电作用力。     

分子对接模拟与多光谱法研究二水土霉素和牛血清白蛋白的相互作用

在模拟生理条件下,采用荧光光谱法、三维荧光光谱法、圆二色谱法以及分子对接模拟法,研究了二水土霉素与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用。荧光光谱表明,二水土霉素能有效猝灭BSA的内源荧光,猝灭机制属静态猝灭。根据Vant’s Hoff方程确定结合过程中的热力学参数ΔS、ΔH,表明两者之间作用为疏水作用力。根据Foster’s非辐射能量转移理论,计算得到结合距离r=2.56nm。同步荧光光谱、三维荧光光谱、圆二色谱结果证明盐酸四环素能够改变BSA的二级结构和微环境。分子对接模拟表明二水土霉素结合在BSA的site Ⅰ(亚域ⅡA)疏水腔中。     

光谱法研究奥沙利铂与牛血清白蛋白的相互作用

在模拟人体生理条件下,运用荧光光谱法和同步荧光光谱法研究奥沙利铂铂与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。实验结果表明:奥沙利铂与BSA形成1∶1的复合物引起BSA的荧光猝灭,其猝灭类型为静态猝灭。奥沙利铂与BSA结合常数为2.67×104L·mol~(-1),两者以氢键和范德华力为主。同步荧光光谱表明两者相互作用使色氨酸残基所处的微环境发生改变。     

十溴联苯醚与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究

在模拟生理条件下,采用荧光光谱法研究十溴联苯醚(Deca-BDE)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.结果表明: Deca-BDE对BSA的内源荧光有静态猝灭作用.Deca-BDE与BSA在277, 298和310 K的结合常数分别为1.92×105, 1.97×105和2.16×105 L/mol.Deca-BDE在BSA接近于色氨酸残基附近有2个结合位点.热力学参数表明, Deca-BDE与BSA相结合的主要驱动力是疏水作用力. 与Deca-BDE结合后,BSA色氨酸残基附近肽键伸展程度增加,蛋白分子结构疏松.     

Cr(Ⅵ)与牛血清白蛋白的相互作用

采用荧光光谱、紫外光谱、CD光谱法研究了K2Cr2O7与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。实验结果表明,铬(Ⅵ)使BSA的紫外吸收降低,峰位红移,表明铬(Ⅵ)与BSA发生较强的相互作用;铬(Ⅵ)酸根离子与BSA形成基态复合物导致BSA内源荧光猝灭,猝灭机理主要为静态猝灭。测定了不同温度下该反应的热力学参数,ΔGθ0,ΔHθ和ΔSθ分别为-12.60kJ/mol和56.60J/(mol.k),表明上述作用过程是一个熵增加、自由能降低的自发分子间作用过程,铬(Ⅵ)酸根离子与BSA之间以静电作用力为主;非辐射能量转移机理确定了铬(Ⅵ)与牛血清白蛋白中色氨酸残基之间的距离r=2.85nm;同步荧光和CD光谱研究表明,铬(Ⅵ)使BSA的二级结构发生改变,α-螺旋含量降低,色氨酸残基所处微环境的极性减小。     

光谱法结合分子对接研究萘酰亚胺衍生物与牛血清白蛋白的相互作用

通过多种光谱方法并结合分子对接研究了萘酰亚胺衍生物(XYFS)与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用。测试了体系在不同温度下的荧光和吸收光谱,以及时间分辨荧光光谱,发现两者之间主要通过静电作用相互结合,XYFS对BSA的荧光猝灭为静态猝灭。进一步研究了体系的同步荧光光谱和圆二色光谱,随着体系中XYFS浓度的逐渐增大,BSA构象发生了明显变化,其疏水性氨基酸残基逐渐裸露,且BSA的α-螺旋含量增加。分子对接模拟表明XYFS与BSA在SiteⅠ位结合,XYFS与BSA中的精氨酸残基有静电相互作用力。研究结果有助于深入了解萘酰亚胺衍生物与蛋白质相互作用机理及结合特征。     

荧光光谱法研究山姜素与牛血清白蛋白的相互作用机理

研究了模拟生理条件下,山姜素与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。山姜素猝灭BSA为静态猝灭过程,获得了不同温度下山姜素与BSA的结合常数和结合位点数。考察了Mg2+、Ca2+、Zn2+、Cu2+等金属离子对结合作用的影响。热力学参数研究发现静电作用力为山姜素与BSA的主要结合力。根据Frster非辐射能量转移理论,计算了山姜素与BSA之间的结合距离r0为4.07nm。同步荧光光谱法研究结果表明山姜素对酪氨酸残基的微环境产生了影响,使其疏水性增强,而对色氨酸残基的微环境没有产生影响。     

同步荧光光谱法结合分子对接研究染料木素与牛血清白蛋白之间的相互作用

在模拟生理条件下,通过荧光光谱法研究染料木素(Ge)与牛血清蛋白(BSA)间相互作用,在水溶液中Ge能够有效地猝灭BSA的荧光发射。考查了溶液p H、水浴温度、水浴时间等参数对于Ge猝灭BSA的影响,并且通过StemVolmer方程计算了Ge与BSA之间的结合类型、结合位点数和结合常数等参数。结果表明,Ge猝灭BSA的类型为静态猝灭,Ge与BSA可形成1∶1型非共价复合物。通过同步荧光光谱法结合分子对接研究了Ge与BSA间的作用情况,结果表明,氢键作用与疏水作用是Ge与BSA形成复合物的主要驱动力,Ge通过改变BSA中Trp134残基微环境的疏水情况猝灭BSA的荧光发射。     

光谱法研究欧前胡素及同分异构体与牛血清白蛋白的相互作用

采用紫外光谱法、荧光光谱法和同步荧光光谱法研究了欧前胡素及其同分异构体异欧前胡素与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。荧光光谱表明,欧前胡素和异欧前胡素对BSA的内源荧光均有显著的猝灭作用,且猝灭机制主要为静态猝灭和非辐射能量转移。308K下欧前胡素和异欧前胡素与BSA的结合常数K分别为1.48×104、1.04×104L·mol-1,结合位点数n分别为0.915、0.742。由热力学数据确定其作用力主要为氢键和范德华力。同步荧光光谱表明,欧前胡素和异欧前胡素与BSA的结合位点更靠近BSA中的色氨酸,引起色氨酸残基附近的疏水性环境减弱,从而使得BSA的构象发生改变。研究表明,香豆素母核上3-甲基-2-丁烯氧基的位置对它们的结合有重要影响,欧前胡素与BSA的作用强于异欧前胡素。     

邻苯二酚与牛血清白蛋白的相互作用

采用荧光和紫外光谱法研究了邻苯二酚同牛血清白蛋白(BSA)的作用.邻苯二酚对BSA内源荧光猝灭机理为静态猝灭,两者之间生成了不发荧光的复合物.根据双对数方程计算了复合物的结合常数KA和结合位点数n.确定邻苯二酚与BSA只有一个结合位点(可能位于Site I).通过热力学参数得出邻苯二酚与BSA之间主要作用力是疏水作用.同步荧光的结果表明邻苯二酚改变了BSA的分子构象,使色氨酸残基的极性增加,酪氨酸残基的疏水性增强.     

Cr（VI）与牛血清白蛋白的相互作用

采用荧光光谱、紫外光谱、CD光谱法研究了K2Cr2O7与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。实验结果表明, 铬(Ⅵ)使BSA的紫外吸收降低,峰位红移,表明铬(Ⅵ)与BSA发生较强的相互作用;铬(Ⅵ)酸根离子与BSA形成基态复合物导致BSA内源荧光猝灭,猝灭机理主要为静态猝灭。测定了不同温度下该反应的热力学参数,ΔGθ＜0,ΔHθ和ΔSθ分别为–12.60 kJ/mol 和 56.60 J/(mol·k), 表明上述作用过程是一个熵增加、自由能降低的自发分子间作用过程,铬(Ⅵ)酸根离子与BSA之间以静电作用力为主;非辐射能量转移机理确定了铬(Ⅵ)与牛血清白蛋白中色氨酸残基之间的距离 r＝2.85 nm;同步荧光和CD光谱研究表明,铬(Ⅵ)使BSA的二级结构发生改变,α–螺旋含量降低,色氨酸残基所处微环境的极性减小。     

盐酸苯肼与牛血清白蛋白相互作用的研究

用荧光光谱及紫外光谱研究了盐酸苯肼与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。实验结果表明,盐酸苯肼能导致BSA的内源荧光猝灭,猝灭机制为静态猝灭;根据热力学参数△H<0、△S<0,得出盐酸苯肼与BSA之间的主要作用力为氢键和范德华力。同步荧光的结果表明盐酸苯肼使BSA分子构象发生了改变,色氨酸和酪氨酸残基所处环境的疏水性降低。紫外光谱法进一步证明了其猝灭机制为静态猝灭。     

5种荧光染料探针与牛血清白蛋白相互作用研究

采用荧光光谱法研究了水溶液中四溴荧光素、四氯四溴荧光素、二碘荧光素、乙基罗丹明B、健那绿B等5种荧光染料探针与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.实验表明,这5种染料探针同牛血清白蛋白结合时,疏水作用力起决定性作用,静电力起次要作用,相比之下牛血清白蛋白(BSA)结合阴离子的能力最强,其次为中性分子,最后为阳离子.通过疏水作用力,5种染料均是以非极性苯基进入BSA疏水性腔体中同色氨酸残基发生作用,弱氢键的形成加强了这种作用力,且使得光谱间能量转移效率明显提高.5种染料探针的极性部位由于极性和空间效应的原因难以进入腔体内部,致使反应均按接近1∶1的方式进行.     

2,3,3'-三氯联苯与人血清白蛋白之间相互作用的计算模拟及光谱研究

利用分子对接、分子动力学模拟、荧光光谱、紫外光谱及同步荧光光谱法研究了2,3,3'-三氯联苯(PCB-20)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。分子对接结果表明,PCB-20与HSA通过疏水作用力稳定结合于HSA的疏水空腔内。光谱法实验结果表明,PCB-20通过与HSA形成HSA-PCB20复合物从而对HSA具有荧光猝灭作用,猝灭原因是静态猝灭和非辐射能量转移,热力学参数也表明两者结合的主要驱动力为疏水作用力,计算模拟与实验结果吻合度较高。分子动力学模拟结果表明,PCB-20能够与HSA稳定结合,且与同步荧光光谱实验共同证明其对HSA的构象变化产生了一定影响。     

牛血清白蛋白与十二烷基硫酸钠作用的机理

利用电动势法得到了牛血清白蛋白(BSA)与十二烷基硫酸钠(SDS)相互作用的结合等温线.通过四阶导数紫外光谱法和荧光光谱法研究了相互作用过程中芳香族氨基酸残基微环境极性的变化.通过研究发现,随着SDS浓度的逐渐增大,SDS在BSA上的平均结合数(ν)逐渐增大,色氨酸(Trp)残基所处微环境的极性在减弱后保持基本不变,酪氨酸残基所处微环境的极性在明显增强后稍有减弱,苯丙氨酸残基所处微环境的极性略有增强.结果表明,当ν由0增大到14时,SDS主要结合在BSA的Trp-213附近并逐渐形成聚集体,从而诱导BSA由结构域IIA开始逐渐展开.此后,SDS呈正协同作用的特点与BSA结合,ν急剧增大.当ν约为302时,SDS在BSA上的结合基本达到饱和,BSA的构象趋于稳定.     

牛血清白蛋白与十二烷基硫酸钠作用的机理

利用电动势法得到了牛血清白蛋白(BSA)与十二烷基硫酸钠(SDS)相互作用的结合等温线. 通过四阶导数紫外光谱法和荧光光谱法研究了相互作用过程中芳香族氨基酸残基微环境极性的变化. 通过研究发现, 随着SDS浓度的逐渐增大, SDS在BSA上的平均结合数(v)逐渐增大, 色氨酸(Trp)残基所处微环境的极性在减弱后保持基本不变, 酪氨酸残基所处微环境的极性在明显增强后稍有减弱, 苯丙氨酸残基所处微环境的极性略有增强. 结果表明, 当v由0增大到14时, SDS主要结合在BSA的Trp-213附近并逐渐形成聚集体, 从而诱导BSA由结构域ⅡA 开始逐渐展开. 此后, SDS呈正协同作用的特点与BSA 结合, v急剧增大. 当v约为302 时, SDS在BSA上的结合基本达到饱和, BSA的构象趋于稳定.     

牛血清白蛋白与十二烷基硫酸钠作用的机理

利用电动势法得到了牛血清白蛋白(BSA)与十二烷基硫酸钠(SDS)相互作用的结合等温线. 通过四阶导数紫外光谱法和荧光光谱法研究了相互作用过程中芳香族氨基酸残基微环境极性的变化. 通过研究发现, 随着SDS浓度的逐渐增大, SDS在BSA上的平均结合数(v)逐渐增大, 色氨酸(Trp)残基所处微环境的极性在减弱后保持基本不变, 酪氨酸残基所处微环境的极性在明显增强后稍有减弱, 苯丙氨酸残基所处微环境的极性略有增强. 结果表明, 当v由0增大到14时, SDS主要结合在BSA的Trp-213附近并逐渐形成聚集体, 从而诱导BSA由结构域ⅡA 开始逐渐展开. 此后, SDS呈正协同作用的特点与BSA 结合, v急剧增大. 当v约为302 时, SDS在BSA上的结合基本达到饱和, BSA的构象趋于稳定.     

牛血清白蛋白与十二烷基硫酸钠作用的机理

利用电动势法得到了牛血清白蛋白(BSA)与十二烷基硫酸钠(SDS)相互作用的结合等温线. 通过四阶导数紫外光谱法和荧光光谱法研究了相互作用过程中芳香族氨基酸残基微环境极性的变化. 通过研究发现, 随着SDS浓度的逐渐增大, SDS在BSA上的平均结合数(v)逐渐增大, 色氨酸(Trp)残基所处微环境的极性在减弱后保持基本不变, 酪氨酸残基所处微环境的极性在明显增强后稍有减弱, 苯丙氨酸残基所处微环境的极性略有增强. 结果表明, 当v由0增大到14时, SDS主要结合在BSA的Trp-213附近并逐渐形成聚集体, 从而诱导BSA由结构域ⅡA 开始逐渐展开. 此后, SDS呈正协同作用的特点与BSA 结合, v急剧增大. 当v约为302 时, SDS在BSA上的结合基本达到饱和, BSA的构象趋于稳定.