多肽Trp-Pron-Tyr中色氨酸和酪氨酸之间的超快质子耦合电子转移(英文)

本文使用稳态吸收与荧光光谱、纳秒时间分辨荧光光谱和飞秒时间分辨瞬态吸收光谱技术,在pH=3、7和10的三种条件下,全面研究了一系列模型多肽(Trp-Pro_n-Tyr,WP_nY,n=0、1、2、3、5)中色氨酸(Trp,W)和酪氨酸(Tyr,Y)之间的超快质子耦合电子转移特性.研究发现多肽中色氨酸的荧光猝灭程度与肽链的长度呈负相关.在WPY中,色氨酸的荧光被强烈猝灭,并且这种猝灭效应与pH值高度相关.稳态吸收光谱表明,WPY中存在与其他模型多肽明显不同的缺色性;瞬态吸收光谱也展现出其激发态衰减比其他模型多肽更快,尤其是在pH=10时,这可能归因于色氨酸和酪氨酸之间高效的质子耦合电子转移效应.由于WPY中色氨酸和酪氨酸之间的距离极短,两个氨基酸之间发生了偶极相互作用,从而实现了酪氨酸向色氨酸“直接式”的质子和电子转移过程.其他模型多肽中,两个氨基酸之间的距离较远,只能发生缓慢和长程的“间接式”质子和电子转移.此外,本文对WY和WP二肽的研究结果进一步表明,色氨酸可能与多肽的肽骨架或脯氨酸之间还存在更复杂的相互作用.该研究为色氨酸-酪氨酸“二联体”...     

利用聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)银纳米团簇构建宽pH响应范围的激发比率型荧光探针EI北大核心CSCD

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酸(AA)为pH敏感单体,合成聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸),并以此作为模板制备了pH敏感的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)银纳米团簇。结合了时间分辨荧光、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)方法,对团簇的光学性能进行了研究。团簇的荧光对不同的pH具有灵敏的响应。团簇的荧光强度与pH在4.95~11.02的范围内呈线性关系,高pH(11.02)与低pH(4.95)相比,荧光强度降低约62.4%。同时,305 nm与453 nm处荧光激发强度的比值(I;/I;)与pH在5.94~11.02的宽范围内成线性关系,利用该荧光比率可以对pH进行定量检测。     

利用聚甲基乙烯基醚共聚马来酸银簇实现高半胱氨酸探测

报道采用聚甲基乙烯基醚共聚马来酸为模板合成的发光银簇实现高半胱氨酸选择性探测,该银簇在540和460nm处具有两个发射峰.在高半胱氨酸加入之后,高半胱氨酸的巯基通过配位作用与银簇结合,造成其在540和460 nm处的发光强度降低,两个发光峰强度的比值随高半胱氨酸的浓度的增加呈线性变化.该探针的检测限为1μmol/L,线性响应范围为5~100μmol/L.该方法利用双峰比值的变化来检测高半胱氨酸,有很高的选择性,可以实现高半胱氨酸浓度的定量检测.     

基于猝灭荧光素的一种TCSPC仪器响应函数测量方法

根据荧光物质的动态猝灭作用原理,将碘化钠饱和水溶液与碱性荧光素水溶液按照特定的比例混合,利用时间分辨设备测量猝灭后的荧光素荧光寿命。实验观察到随着碘化钠饱和溶液浓度的增加,测量得到的荧光寿命逐步从4 ns减小至24 ps左右。如将猝灭荧光素作为仪器响应函数的标准样品,与通常作为标准样品的二氧化硅纳米颗粒悬浮液进行对比,实验结果显示两者非常吻合,表明猝灭荧光素可以作为荧光衰减测试中的标准样品,进一步研究发现这种新的标准样品一方面避免了传统测量手段中需要在不同探测波长反复测量仪器时间响应函数的问题,更有效地减小了实验中颜色效应造成的实验误差。有望在时间分辨荧光光谱和荧光寿命成像等研究中得到应用。     

含单个色氨酸的多肽分子的荧光特性研究:pH及金属离子的响应

由于金属离子包括铜离子对人体的重要性,报道了一种含单个色氨酸的新型多肽分子(WDAHSS),证明利用这种分子可以通过荧光光谱测量的方法实现铜离子灵敏检测。WDAHSS的荧光由其包含的色氨酸残基的本征荧光贡献,易被铜离子猝灭。通过分析铜离子在不同pH值条件下与WDAHSS作用的荧光光谱并与单个色氨酸分子的光谱相比较,详细研究了铜离子猝灭WDAHSS荧光的机理。研究表明,WDAHSS结构中的组氨酸通过金属配位与铜离子作用,并联合肽键形成稳固的四方形平面结构,螯合铜离子,致使色氨酸残基发生荧光猝灭。同时详细讨论了不同pH值环境对WDAHSS荧光光谱的影响。通过荧光光谱测量和数值拟合,推测了WDAHSS和铜离子的结合常数。为了增强WDAHSS抗pH干扰的能力,特意对其氨基端乙酰化,在生理pH值范围内稳定了其荧光发射。此外,WDAHSS也采用了一些特殊设计的结构,很好地增强了它对铜离子灵敏探测的特异选择性和生物相容性。对WDAHSS的进一步研究有望用于生物体内或细胞内荧光成像检测。     

基于荧光染料和牛血清白蛋白嵌合物对氧化还原状态的探测

为制备一种与生物分子兼容性好并且具有较大动态检测范围的新型氧化还原探针,将氨苯乙烯类荧光分子4-[4-(二甲氨基)苯乙烯基]-1-甲基吡啶碘(p-DASPMI)嵌合到BSA中形成p-DASPMI-BSA嵌合体探针,采用稳态荧光光谱和时间分辨荧光光谱技术研究其与还原剂和氧化剂反应的荧光性质及相互作用的机理。实验表明,BSA能够感受环境的氧化还原状态,并通过p-DASPMI-BSA嵌合体探针的荧光变化来反映。在不同的氧化还原状态下,还原剂能使得探针的荧光强度增强3倍左右,平均寿命从1. 47 ns增加到2. 12 ns。而氧化剂使整个样品的荧光淬灭,平均寿命从2. 15 ns减小到1. 47 ns。时间分辨荧光数据表明氧化剂和还原剂会引起BSA的结构变化,进而影响进入BSA的p-DASPMI分子的数量,并最终影响整个体系的荧光性质。这个探针对氧化还原的动态检测范围能达到45倍左右,在研究细胞内大动态范围的氧化还原成像方面具有较好的应用前景。     

利用新型荧光银纳米团簇实现谷胱甘肽的快速精确检测

谷胱甘肽(GSH)是一种含有巯基的三肽分子,参与许多细胞内生化过程,具有抗氧化和整合解毒功能,在生物体内以及医学,食品等领域有着极为重要的作用。GSH参与细胞内、体液中的许多重要生化反应,其在人体内含量的变化,相应地提示了人体的健康问题。目前对GSH的检测手段有表面增强拉曼光谱(SERS)、电化学分析、高效液相色谱(HPLC)等,这些方法大都操作复杂、耗时较长或者需要昂贵的仪器。利用一种新型荧光银纳米团簇(Ag NCs)作为探针,通过同时分析银纳米团簇的荧光强度变化以及荧光峰位置移动实现了GSH的高精度快速检测。在检测过程中,GSH分子与荧光探针发生化学反应,改变了荧光探针的光化学特性,其荧光强度因发生猝灭而减弱,且其荧光峰位置因配体的改变也发生移动。通过对照组实验,我们进一步证明了所发展的检测方法对GSH目标具有很好的特异性,综合考察荧光强度和波长的变化数据可以很好地区分GSH以及其他结构类似的分子,同时探针对于多种盐离子及氨基酸等不敏感,能够很好地保证检测的准确性。我们报导的荧光探针合成步骤简单,过程绿色环保,GSH检测的响应速度快、光谱波动较小、相对误差小。进一步的研究有望实现细胞内的GSH高精度检测及成像。