蛋白质空间结构的实验技术和理论方法

文章主要介绍几种蛋白质空间结构的实验测定方法，在现代生物学研究中，最常用的方法包括X射线晶体学、二维核磁共振（2D-NMR）和低温冷冻电镜，近几年发展起来的单分子技术在生物大分子动态结构的研究中应用越来越多，这些方法都有它们特定的时间和空间分辨率，所测定的结构及其动力学受环境热运动涨落的影响也非常不同，文章对这些问题作了较详细的分析，在蛋白质结构的理论方法方面，介绍了一个新的折叠理论及其与现有折叠模型的关系．讨论了模拟计算在研究蛋白质构象变化和动力学方面的应用，同时强调了分子动力学和蒙特卡罗方法．指出粗粒化模型是研究的热点之一，对生物学中经常遇到的多长度多时问尺度问题提供了一个可行的解决方案。     

二维核磁共振——研究蛋白质溶液构象的一种新方法

 生命科学的研究已经进入了分子时代,人们希望能应用分子结构及其变化的观点来说明生命的基本过程,包括遗传及其变异;药物、毒物对细胞的作用机理;免疫过程及其缺陷的分子过程;衰老、癌症以及多种疾病的预防与治疗等等.所有这些现象的研究都建立在对生物大分子(特别是蛋白质和核酸)结构的了解的基础之上,而当前遗传工程、蛋白质工程等高科技的发展无疑也必须首先知道生物分子原来的结构和起主要作用的部位,然后才有可能加以修饰以满足实践需要.因此,分子结构的研究是分子生物学的核心课题,而在分子结构的研究中,在它发展的各个不同阶段上,近代物理学的理论与实验技术都是起决定性作用的因素.     

胰岛素分子主链构象的CNDO／2计算和比较

对蛋白质分子进行量子化学计算常采用如下方法:以肽基和残基侧链为基本计算单元,使对蛋白质分子的计算分解成各次单元的计算(图10)。计算时往往根据构象图选择代表点以减少工作量。例如,计算木瓜蛋白酶时,根据其构象图,212个肽基被分为10组,每组中选取1个代表点进行计算。用同样的方法处理残基侧链的计算。但该方法     

苯并咪唑基铜配位聚合物定向合成子代配合物：小分子配体取代反应及配合物晶体结构

由配合物作前驱体(简称:前驱体配合物)来制备子代配合物是配合物定向合成的有效方法之一。与一般的有机配体相比,前驱体配合物拥有特定的、相对稳定的结构骨架,并且在一定的反应条件下能够与有机配体之间进行定向自组装,形成具有预期结构的配合物,同时还能把自己的结构特征"遗传"给子代配合物。本论文选择一个一维长链铜配合物{[Cu(bbbm)(CH_3COO)_2]·(CH_3OH)_2}n(Q)[bbbm=1,1’-(1,4-丁基)-二-(1-H-苯并咪唑)]作为前驱体配合物,通过小分子配体的取代、加成反应获得了一个新的子代配合物[Cu(bbbm)(N_3)_2(Py)]n(1)。单晶衍射分析结果显示子代配合物(1)"遗传"了前驱体配合物(Q)的一维长链结构。我们还进一步研究了反应前后配合物的配位方式、bbbm配体构象变化及其催化性能变化。     

冷冻对CuCl_2溶液水团簇结构及CuCl_2与牛血清白蛋白相互作用的影响

为了考察CuCl_2溶液经冷冻作用后分子结构的改变及其生物功能,测定了其冷冻前后电导率和~(17)O-NMR化学位移和半峰宽的变化及随时间的变化规律,并进一步利用荧光光谱、紫外光谱、傅立叶红外光谱和圆二色光谱研究了与冷冻前后的CuCl_2作用后牛血清白蛋白(BSA)的构象变化。研究表明,CuCl_2溶液经冷冻处理后水团簇变小,这一过程可保持8 h左右。光谱实验结果表明冷冻处理后的CuCl_2与BSA的相互作用趋弱,对BSA的增色效应降低,配位诱导作用减小,对α-螺旋结构的氢键破坏作用减弱。红外曲线拟合结果显示与冷冻前后的CuCl_2作用后,BSA的α-螺旋结构由45.9%分别下降到31.8%和33.0%,β-折叠结构由21.1%分别增大到29.1%和26.5%,无规结构则都有所增多。CD谱结果与其一致。用冷冻处理水溶解BSA后与CuCl_2反应,同样具有使CuCl_2与BSA相互作用趋弱的效果,表明冷冻对CuCl_2与BSA相互作用变弱的效应是由于水的分子团簇结构变化引起的。     

脂质体对细胞色素C结构的稳定作用

采用同步荧光光谱考察细胞色素C(CytC)在脂质体环境中分子内基团微环境的变化,推测分子的空间构象。结果表明:CytC结合到脂质体上引起分子内基团重新组装和排布,氨基酸残基所处的微环境发生明显变化,体现在荧光光谱上,酪氨酸和色氨酸的光活性增强,色氨酸在水溶液中的分子内电荷转移得到抑制,此过程不涉及化学键的断裂。在脂质体环境中,尿素引起的CytC解聚变性效应得到明显抑制,脂质体与尿素在促进CytC分子内氨基酸残基发光上有协同效应。     

中空纤维协同液相微萃取在4种莨菪碱分析中的应用

利用协同液相微萃取方法初步探讨氢溴酸山莨菪碱、硫酸阿托品、氢溴酸东莨菪碱和丁溴酸东莨菪碱的优势构象;阐明有机溶剂对4种莨菪碱的萃取选择性和协同萃取作用机理;探讨中空纤维与莨菪碱形成电荷转移超分子对萃取效果的影响以及4种莨菪碱结构中N原子的亲电能力;结合高效液相色谱技术测定药物制剂中4种莨菪碱的含量。4种莨菪碱的线性范围均为0.05～5mg/L(r0.99),方法RSD小于7%,消旋山莨菪碱片和颠茄片中平均回收率分别为95.0%～119.0%和93.0%～95.0%,氢溴酸山莨菪碱和丁溴酸东莨菪碱检出限为0.03mg/L,硫酸阿托品和氢溴酸东莨菪碱检测出限为0.01mg/L。