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.     

光诱导辣根过氧化物酶催化活性变化及机理研究

辣根过氧化物酶(HRP)是广泛应用的一种生物催化剂,其光照后HRP酶活性变化的机理还未见报道。利用紫外-可见(UV-Vis)、同步荧光、圆二色(CD)光谱研究了光对HRP催化活性及酶活变化机制。实验结果表明：光照射HRP可促使其发生还原反应,同时其催化活性会发生变化。UV-Vis吸收光谱数据显示,光照射后HRP的Soret带403 nm最大吸收峰红移、Q带498 nm处氧化峰强度下降,说明经光照射HRPFe(Ⅲ)被还原为HRPFe(Ⅱ)。不同波长对光照还原影响程度为280 nm>254 nm>498 nm>403 nm;酶活为403 nm>498 nm>254 nm>280 nm;280 nm波长光照射下,Phe,Trp,Tyr和Cys四种游离氨基酸以及谷胱甘肽的加入均对光照还原有促进作用。酶活性与光照还原程度紧密相关,因Fe(Ⅱ)无法提供空轨道与H₂O₂配位,所以光诱导Fe(Ⅲ)还原导致酶活下降。同步荧光和圆二色光谱揭示了光照还原后HRP血红素的构象发生了变化,构象的变化也是光诱导酶活变化的原因之一。紫外光影响酶活性下降的因素为光照引发活性中心Fe(III)还原,蛋白质构象变化的贡献。研究结果对进一步了解光对含血红素蛋白(酶)结构和功能的影响有重要的理论和实际意义。     

EuVO_4的制备与发光性能的研究

利用固相反应法制备了EuVO4样品,利用X射线衍射,傅里叶红外光谱,激发光谱与发射光谱等测试手段对其粉末的晶型、结构、发光性质进行了研究.XRD结果表明,随着反应温度的升高,V2O5和Eu2O3在600℃左右开始反应,700℃左右反应基本完成,生成物属四方晶系,与EuVO4标准图谱一致,说明固相反应主产物是EuVO4;红外光谱证明,V=O键的伸缩振动变弱,并向低波数移动,O-V-O的反对称伸缩振动明显增强;激发光谱的主要变化是Eu-O电荷迁移带随着反应温度的升高而消失,产生出强度很强的323 nm处的7F0-5H3跃迁;发射光谱结果表明,随着V2O5和Eu2O3向EuVO4转变,最佳激发波长也由275 nm逐渐向323 nm移动,同时出现了467,592和616 nm处的发射峰.它们分别归属于VO3-4的蓝色发射、Eu3+的磁偶极跃迁和电偶极跃迁,实现了同一物质同时产生蓝色荧光和红色荧光,而且VO3-4-对Eu3+的发光有较好的促进作用.     

光谱法研究肌红蛋白与亚硝酸钠的相互作用

采用紫外-可见光谱、荧光光谱、同步荧光光谱和圆二色光谱法研究了肌红蛋白与亚硝酸钠配位反应的光谱学性质.结果表明,肌红蛋白与亚硝酸钠配位反应的进行与血红素中心铁原子的价态有关;当肌红蛋白活性中心Fe为三价时,亚硝酸钠主要与蛋白质上的氨基酸发生作用.而当肌红蛋白的活性中心Fe为二价时,亚硝酸钠则与卟啉铁配位,形成亚硝基亚铁肌红蛋白.荧光光谱表明亚硝酸钠的加入改变了肌红蛋白氨基酸残基的微环境,同步荧光光谱数据显示肌红蛋白与亚硝酸钠作用位点更接近于色氨酸残基,同时CD数据也表明肌红蛋白与亚硝酸钠作用后,其α-螺旋含量降低了19.33%,二级结构发生明显变化.     

长春新碱与人血清白蛋白的相互作用研究

利用荧光和圆二色光谱研究了长春新碱(VCR)与人血清白蛋白(HSA)之间的相互作用. 通过荧光猝灭测得在288, 298和308 K时, VCR与HSA的结合常数K分别为2.14×10⁴, 1.73×10⁴ 和1.35×10⁴ L•mol^－1, 表明VCR与HSA间具有较强的结合作用, 属于静态猝灭. 计算出焓变(ΔH)为 －17.38 kJ•mol^－1, 熵变(ΔS)为22.62 J•mol^－1•K^－1, 结合分子模型理论计算的结果, 表明VCR与HSA相互作用时在色氨酸(Trp) 214残基和VCR分子中吲哚基间作用力以疏水作用力为主, 但在 VCR和HSA 分子间以静电引力为主. 圆二色光谱(CD)的数据表明相互作用后HSA的二级结构发生了改变：HSA的α-螺旋的含量从51.7%下降到32.9%, β-折叠的含量增加了9.2%.     

长春新碱与牛血清白蛋白相互作用研究

利用紫外、荧光和圆二色光谱研究了不同温度下长春新碱(VCR)与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用。通过荧光猝灭数据算得在 296,303和310 K时,VCR与BSA的猝灭常数K_SV分别为2.0×104,1.7×104和1.5×104 L·mol-1,结合常数K_a分别为1.5×104,9.5×103和4.9×103 L·mol-1,结合位点数分别为0.978 6,0.949 0和0.891 1,表明VCR与BSA间具有较强的结合作用,但结合能随着温度的升高而降低,是形成复合物的静态猝灭。圆二色光谱 (CD)数据表明相互作用后BSA的二级结构发生了改变：BSA的α-螺旋的含量从33.5％下降到 29.7％,β-折叠的含量从13.6％升高到18.4％。通过Van′t Hoff方程,计算出热力学常数焓变(ΔH)和熵变(ΔS) 分别为：－62.7 kJ·mol-1和－129.38 J·（mol-1·K）－１,表明氢键和范德华力在VCR与BSA结合中处于主导作用。     

核苷二磷酸糖的合成研究进展

核苷二磷酸糖在结构上是由1分子的糖或糖的衍生物和1分子的核苷二磷酸所组成,它是糖基转移酶的供体底物之一。糖基转移酶正被越来越多的应用于制备寡糖、糖缀合物和含糖基天然产物,因此研究核苷二磷酸糖的有效合成方法是很有必要的。本文总结了合成核苷二磷酸糖的各种化学法和酶法。     

紫外光照下高铁肌红蛋白的还原

实验中我们发现紫外波段光源照射高铁肌红蛋白(metmyoglobin,metMb)时,能发生与添加化学还原剂还原metMb相似的过程,本文采用紫外可见吸收光谱(UV-Vis),圆二色光谱(CD)研究了metMb在特定紫外光源下的还原过程。580 nm和544 nm处还原峰的面积变化显示,metMb在光照时能被还原至MbFe髤H2O状态,且不同的光源、特定紫外定波长、温度、pH以及不同气体存在等条件下metMb的还原程度不同。在温度为10℃,偏碱性条件时,定波长254 nm照射有利于metMb还原;气体存在时,由于气体小分子与血红素铁的配位能力不同,不同气体对光照metMb还原的催化作用程度也有差异,CO和O2的存在对此过程有催化促进作用,这一结论在医学和生理学上有重要的意义。     

3-溴丙酮酸与人血清白蛋白相互作用的光谱学研究

运用荧光光谱、紫外可见吸收光谱和圆二色光谱法研究了抗肿瘤药物3-溴丙酮酸(3-Bromopyruvic acid,3-BrPA)与人血清白蛋白(Human serum albumin,HSA)的相互作用.3-BrPA对HSA的猝灭机制属于静态猝灭,并发生分子间非辐射能量转移.热力学数据显示,二者之间的作用力主要为静电作用;同步荧光光谱表明,3-BrPA与蛋白质中接近色氨酸残基的区域发生了相互作用;荧光光谱研究发现,Zn2+存在时3-BrPA对HSA的猝灭程度进一步增强;圆二色光谱法研究蛋白二级结构结果显示,3-BrPA对HSA的结构影响非常小.     

β-榄香烯衍生物的合成进展

β-榄香烯是从姜科植物温莪术中分离出来的、目前已应用于临床的的抗癌药物。β-榄香烯由于具有优良的抗肿瘤特性,正在日益受到人们关注。但是,β-榄香烯也有诸如活性不高、水溶性较差等不足,需要通过结构修饰加以改善。本文结合笔者的研究工作,综述了β-榄香烯卤代、含氮、酯类、糖苷等几大类衍生物的研究进展,重点介绍β-榄香烯的结构修饰工作。