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.     

紫外光诱导氧合型肌红蛋白氧化反应及机理

肌红蛋白通常在无光条件下可进行输氧、储氧等重要功能,实验中我们发现紫外光照射可促进氧合肌红蛋白(MbO₂)的氧化反应,证实其在光照时部分生理功能会发生变化。紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱数据显示,光照射时MbO₂的Soret带最大吸收波长蓝移、Q吸收带544和580 nm处还原峰强度下降,说明紫外光光照促进O₂解离, MbFe(Ⅱ)可被氧化至MbFe(Ⅲ)。四种波长光对光照氧化的影响程度为254 nm > 280 nm >430 nm > 409 nm;通入CO气体时氧合肌红蛋白较难发生光照氧化反应,即Fe的第六配位强度影响反应程度;溶液中的H⁺或OH^-对光照氧化反应有促进作用; 254、280 nm波长光照射时,苯丙氨酸(Phe)、酪氨酸(Tyr)、色氨酸(Trp)三种游离氨基酸均促进光照氧化反应的进行,而409、430 nm波长光照射时三种游离氨基酸对光照氧化反应的影响较小。以上数据表明体内光诱导MbO₂氧化反应过程中蛋白质内的Fe(Ⅱ)能否被光照激发形成未成对电子处于激发态是O₂离去和二价铁被氧化的关键。     

抗艾滋病药物司他夫定与血液蛋白相互作用的研究

研究药物和血液中载体蛋白的相互作用对阐明药物在体内的转运、分布、代谢和药效等具有重要意义。运用稳态荧光、紫外-可见吸收光谱、动力学瞬态发射光谱和循环伏安法研究了抗艾滋病(HIV)药物司他夫定(stavudine,D4T)对人血清白蛋白(HSA)、牛血清白蛋白(BSA)和血红蛋白(Hb)三种血液蛋白的荧光猝灭机制,均为静态猝灭;得出不同温度(300 K,310 K,320 K)下D4T和载体的结合常数K_a(K_a的大小顺序为Hb＞HSA＞BSA)和结合位点数n(n均为1);分析二者结合过程的热力参数ΔH,ΔS和ΔG,三种血液蛋白均为ΔG＞0,ΔH＞0,说明D4T和载体的结合是一种自发的放热过程,同时由ΔH＜0,ΔS＜0,推测出D4T与HSA,BSA和Hb之间的结合力都为氢键和范德华力;根据Frster非辐射能量转移理论(FRET)分析了供体(蛋白)和受体(D4T)之间发生能量转移的可能性并计算了结合距离R₀和r,其中r＜7 nm且0.5R₀＜r＜1.5R₀,表明从HSA,BSA和Hb到D4T之间发生能量转移的可能性很大。同时利用同步荧光,三维荧光和圆二色谱法得出,D4T与载体结合时对载体(HSA,BSA和Hb)的二级结构无影响,且三级构象变化不大。通过本文实验可知,HSA,BSA和Hb三种血液蛋白均可作为运输D4T到靶位置的良好载体蛋白,这些结果为更深入研究D4T药物分子设计和抗HIV作用的应用提供有利的实验依据。