嘧啶衍生物与人血清白蛋白的相互作用

在模拟生理条件下,运用荧光光谱、激光闪光光解(LFP)和分子对接等技术研究了8种具有抗肿瘤活性的嘧啶衍生物(PDs,其中PDs A 5-FU为成药,PDs B-H为实验室自制)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用.利用Stern-Volmer方程和激光闪光光解技术分析了PDs对HSA的荧光猝灭机制,PDs A和B为静态猝灭,PDs G和H为动态猝灭.用双倒数曲线法得出5种PDs与HSA的结合常数Ka和结合位点数n,在测定条件下5种PDs与载体结合位点数均为1,且均以弱结合力结合,通过热力学参数ΔH,ΔS和ΔG推测出PDs B,C和E与HSA之间的作用力为静电作用力和疏水作用力,PDs A和D与HSA之间的作用力是氢键和范德华力,分子对接结果与其一致.根据F9rster非辐射能量转移理论(FRET)分析了HSA和PDs之间的结合距离(r),其结果均小于4 nm,符合能量转移理论.进一步利用同步荧光、三维荧光和圆二色光谱考察了PDs与HSA结合过程中HSA空间构象的变化,结果显示,仅PDs A和C对HSA的芳香族氨基酸周围的疏水性略有增强作用.体外实验结果表明,HSA可以作为优良的载体来运输和储存PDs A~E,这为嘧啶衍生物的后续研究提供了可参考的实验数据.     

光诱导细胞色素b5还原反应及机理的光谱学研究

在生命体内有关电子转移的研究备受关注,其中蛋白质以及酶之间的电子转移研究已成为热点,目前有关光诱导血红素蛋白还原的详细机理尚不明确,电子转移也许是解释这一机理的有效途径。通过紫外-可见吸收光谱、稳态荧光光谱和圆二色等光谱系统地研究了体外近生理溶液环境中,不同的紫外定波长、pH、游离氨基酸、谷胱甘肽、咪唑对Cyt b₅光照还原的影响,以阐明Cyt b₅不能用传统提出的机制去解释的光还原机制。结果表明: 在近紫外区通过直接的光激发高铁细胞色素b₅ (Cyt b₅)可以使其被还原成亚铁Cyt b₅,经过分析发现了Cyt b₅被光还原的机制和促进条件。用280 nm单色光照射Cyt b₅溶液,发现随着光照时间的延长,Cyt b₅溶液紫外-可见光谱中Soret带由412 nm红移到421 nm,Q带556 nm处吸收峰逐渐增强。Cyt b₅被光照后发生了类似化学还原剂作用的还原反应,同时发现了不同的光照波长、不同的pH、氨基酸种类以及各种其他配体等存在下对Cyt b₅的还原程度影响不同。采用280 nm波长、在偏碱性条件下光照Cyt b₅时还原程度最强;溶液中加入谷胱甘肽和咪唑能通过提供电子和氢供体途径促进Cyt b₅的光照还原反应发生;溶液中游离Met的存在能以最大速率促进光照还原反应的发生。基于以上结果提出Cyt b₅光还原的机理是从卟啉环到三价铁的电子转移,通过280 nm激发形成卟啉π阳离子基团和亚铁。采用稳态荧光光谱和圆二色谱对Cyt b₅光照还原发生前后进行检测,发现光诱导蛋白发生还原后,Cyt b₅主链结构逐渐伸展,二级结构发生了一定改变,α-螺旋含量逐渐降低,β-折叠含量逐渐升高,但是整个Cyt b₅的二级结构仍以α-螺旋为主。该研究结果不仅对了解光对含血红素蛋白（酶）的结构和功能的影响有重要的理论和实践意义,而且对于生命体内的氧化还原反应和电子传递机制提供一定理论依据。