非天然氨基酸在蛋白质动态特性核磁共振研究中的应用

核磁共振（NMR）是蛋白质结构解析的主要方法之一.除可获得蛋白质的高分辨结构外,NMR还可用于观测最接近生理条件的蛋白质动态构象,获得蛋白质行使生物学功能的详细机制.非天然氨基酸定点标记方法可显著减少大分子量蛋白质的信号数目,降低数据采集和分析难度,已广泛运用于蛋白质结构和功能研究.本文介绍了常用的在蛋白质中引入非天然氨基酸的实验方法,包括蛋白质化学合成法、蛋白质化学修饰法、氟代芳香族氨基酸插入和基因密码子编辑的位点特异性插入等方法,并介绍了部分应用非天然氨基酸结合NMR研究大分子量蛋白的成功案例.此外,此篇综述讨论了目前非天然氨基酸标记在蛋白质研究中的局限性及发展方向.     

L-天冬氨酸在银胶体中吸附状态的表面增强拉曼光谱研究

利用表面增强拉曼光谱 (Surface EnhancedRamanScattering,SERS)研究了L 天冬氨酸在银溶胶体中的吸附状态及其浓度变化对表面增强拉曼散射效应的影响 ,并探讨了L 天冬氨酸在银溶胶表面的吸附作用特点和规律。实验结果表明 ,L 天冬氨酸在银溶胶中有明显的SERS信号 ,经过分析表明 ,该化合物能够吸附在银表面 ,这种吸附是通过羧基和氨基中的氮原子与银结合来实现的 ,L 天冬氨酸分子中带有负电荷的羧基和氨基中带有孤对电子的氮原子都能与银原子配位 ,其中羧基在银表面的增强为电荷转移机制增强 ,具有化学吸附的特征 ;氨基在银表面的增强为电磁场增强机制 ,为物理吸附。而且SERS强度随着L 天冬氨酸浓度的变化而改变 ,当其浓度为 10 - 3mol·L- 1 时增强效果较好 ,当浓度降低 ,增强作用也逐步变弱     

非水乙腈体系中CO在铂电极表面吸附的SERS研究

在非水乙腈体系中，借助LabRam Ⅰ型共焦显微拉曼系统，尝试用表面增强拉曼光谱（SERS）对作为燃料电池中毒化中间体的CO在过渡金属铂电极表面的催化氧化进行了研究，并考察了在电极电位的变化过程中CO的催化氧化与周围环境分子的相互作用。不仅观察到CO在铂金属表面的吸附和氧化，还得到溶剂乙腈分子发生解离的表面增强拉曼光谱，并对CO和CH3CN分子在铂电极上的竞争吸附进行了分析。     

R22、R134a在五级自动复叠制冷系统中的应用比较研究

对于多级自动复叠制冷系统,混合制冷剂的选取和组分配比具有很大的影响作用。分别采用R22/R23/R14/R740/R728和R134a/R23/R14/R740/R728两组混合制冷剂应用于五级自动复叠系统,对系统高温级制冷剂R22与R134a进行理论分析和对比实验研究,研究结果表明采用R134a更能有效控制系统排气温度,获取了更低的制冷温度。     

非水体系中C60在银电极上的表面增强拉曼光谱研究

采用表面增强拉曼光谱（SERS）技术研究了乙腈溶液中C60的悬液在银电极表面的光谱特征,得到了银电极表面C60团簇和表面吸附C60分子的光谱信息。结果表明,随着所加电势的改变,C60的SERS谱峰强度和位移皆有所变化。而且由于基底表面电磁场的改变直接影响着C60的分子结构,导致电势正扫和回扫时的还原电位和氧化电位之间出现400mV的滞后现象;由于扬-特勒变形的存在使C60分子的对称性降低,而导致其SERS谱图发生了变化。     

低能离子束处理前后氨基酸和碱基的拉曼光谱研究

本文报导我们利用激光拉曼光谱获取低能离子束生物诱变信息的初步探索。初步的研究结果表明拉曼光谱可以给出离子注入前后生物分子结构突变或重组,分子结构突变与注入剂量的关系,分子的光催化修复、自然修复以及离子注入改变的光敏性等信息。     

吡啶羧酸在银电极表面随电极电位变化的表面增强拉曼光谱研究(英文)

本文通过表面增强拉曼散射研究了三种不同构型的吡啶羧酸—皮考酸、异烟酸和烟酸在粗糙银电极表面上的吸附形态随电极电位的变化关系。大量的表面结构信息可从丰富的表面拉曼信号及其随电极电位相应的变化而获得。分析表明在电极电位负移过程中皮考酸分子一直采取通过羧基和苯环上的N原子侧立吸附在银电极表面,与之不同的是,异烟酸分子和烟酸分子在表面的吸附状态都随电位改变发生了变化,我们对此进行了分析和解释     

氨基酸与四氰代苯醌二甲叉的荷移反应的研究

本文用分光光度法研究了 6种氨基酸与四氰代苯醌二甲叉 (简称TCNQ)之间的荷移反应。测定了配合物的不稳定常数 ,讨论了配合物的组成。考察了形成配合物的影响因素 ,确立了最佳反应条件 ,并测定了味精中谷氨酸钠的含量 ,结果令人满意     

Simultaneous Identification and Quantitative Determination of Amino Acids in Mixture by NMR Spectroscopy Using Chemometric Resolution

Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy receives increasing interest in biological and metabolomic studies. It is still, however, a great challenge to analyze the NMR spectra of multicomponent samples, containing overlapping responses of the compositions. In this work, nonnegative independent component analysis (nonnegative ICA) and immune algorithm (IA) were employed for simultaneous identification and quantitative determination of three amino acids in mixture samples from measured multicomponent NMR signals. Results show that the correlation coefficients (R) between the extracted and measured spectra are higher than 0.97 and that those between the calculated relative contents and experimental ones are higher than 0.99. The method may provide an alternative technique for analyzing multicomponent samples like biofluids by using NMR spectroscopy.     

Incorporation of 15NO2 Nitrogen into Individual Amino Acids by Sunflowers Using Gc-C-Irms

Abstract

The nitrogen isotopic composition of individual amino acids in sunflower leaves after exposures to ¹⁵NO₂ in the range of ambient NO₂ concentrations (5–37 ppb) was analysed by Gas Chromatography-Combustion-Isotope Ratio Mass Spectrometry (GC-C-IRMS). Amino acids as well as the amides glutamine and asparagine were converted with MTBSTFA (N-methyl-N-(tert.-butyldimethylsilyl)-tri-fluoroacetamid) in pyridine to their corresponding TBDMS derivatives (N, O-tert.-butyldimethylsilyl) in a simple one-step silylation reaction. The derivatized amino acids were separated by gas chromatography, combusted on-line, and the products were sent continuously to an isotope ratio mass spectrometer. Accurate measurements were obtained, when more than 7 nmol N₂ were introduced into the ion source of the mass spectrometer per gas chromatographically separated and combusted compound. No interferences of the silicate and fluor containing derivatization agents on the performance of the system were observed.

In the range of ambient NO₂ concentrations sunflower leaves predominately incorporate the nitrogen derived from atmospheric NO₂ into soluble amino acids. The highest δ¹⁵N values were measured for alanine. The ¹⁵N enrichments of the detectable amino acids increased with increasing ¹⁵NO₂ concentration.     

7-羟基香豆素与三种芳香族氨基酸作用的荧光光谱研究

运用荧光光谱和紫外光谱研究7-羟基香豆素UBM分别与色氨酸Trp,酪氨酸Tyr和苯丙氨酸Phe三种芳香族氨基酸的相互作用。结果表明在模拟人体生理条件下,UMB能引起上述氨基酸发生荧光猝灭,最大猝灭波长依次为347,303和282 nm,猝灭机制均为静态猝灭,相互之间均以摩尔比1：1形成了复合物,且得到两种温度下UMB与Trp,Tyr和Phe反应的表观平衡常数K_c分别为298.15 K时2.993×106,7.858×104和1.186×103 L·mol-1,310.15 K时2.702×104,1.063×105和8.352×103 L·mol-1。热力学函数变化表明UMB与以上三种氨基酸结合作用较强,其中UMB-Trp相互作用力是氢键或范德华力,UMB-Tyr和UMB-Phe相互作用主要以疏水作用为主,同时都可能存在偶极-偶极之间的相互作用。     

二苯基脲类化合物在银电极上吸附行为的SERS研究

利用表面增强拉曼光谱(SERS)方法分别研究了二苯基胍(DPGA)、二苯基脲(DPU)和二苯基硫脲(DPTU)在硫酸溶液中银电极表面上的吸附行为。结果表明:质子化的DPGA通过苯环的π电子作用吸附,吸附取向为平行吸附;DPU通过N原子上的p π电子作用吸附,吸附取向为倾斜吸附;DPTU通过苯环上的p π电子作用吸附,吸附取向为平行吸附。三种有机物的结构与吸附行为的关系也被讨论。     

噻菌灵在纳米银胶表面吸附的表面增强拉曼光谱研究

噻菌灵(TBZ)属苯并咪唑类杀菌剂,容易在水果、蔬菜及相应的果蔬饮品中形成有毒残留。基于密度泛函理论(DFT)的量子化学计算方法和表面增强拉曼光谱(SERS)技术,从理论和实验角度系统研究了噻菌灵在纳米银胶粒子表面的吸附行为和增强效应。采用柠檬酸钠还原法制备了具有表面增强拉曼散射活性的银纳米溶胶,并对水相的噻菌灵进行了SERS光谱研究。利用TBZ-Ag₄四种吸附模型对噻菌灵与银纳米溶胶的相互作用进行了理论分析。结合FT-Raman光谱和B3LYP/6-311G(d)理论计算的结果,借助Gaussian View5.0程序的图形化功能,对噻菌灵分子的振动模式、FT-Raman振动光谱和SERS光谱进行了系统的指认。研究结果表明：噻菌灵分子的所有原子在同一平面上,属于Cs对称性;其在银纳米溶胶表面具有十分显著的表面增强拉曼活性;分子中的S原子与银胶粒子发生吸附作用,并通过该分子的长轴方向垂直于银纳米银胶表面;可利用SERS光谱方法对痕量的噻菌灵进行快速检测。为研究噻菌灵的特性以及其快速检测提供了理论和实验依据。     

氨基膦酸螯合纤维合成和吸附性能的红外光谱研究

在氨基膦酸螯合纤维的制备过程中,用红外光谱法对聚丙烯接枝苯乙烯、乙酰基和多胺系列和氨基膦酸螯合纤维进行了定性研究,用半定量的红外光谱法对氨基膦酸纤维的功能化程度进行了考察,还对氨基膦酸螯合纤维吸附铟和铜后的红外光谱进行了研究。研究表明：(1)钠型氨基膦酸螯合纤维在1 116 cm-1出现了—P(ONa)₂的新峰,验证了基的有效膦酸化。(2)制备过程中,通过红外光谱中1 056和1 110 cm-1峰的变化可以反映出膦酸化的程度。(3)氨基膦酸螯合纤维吸In3+后形成新的N—In配位键,在1 107 cm-1处出现强而宽大的吸收峰,同时在699和617 cm-1出现两个强吸收峰; 氨基膦酸螯合纤维吸附Cu2+形成配合物后,在1 110和618 cm-1处出现两个强而宽的新峰。(4)通过对光谱中1 200～900 cm-1和600 cm-1之间的峰的变化和峰面积的比较,可以反映出氨基膦酸螯合纤维对铟和铜的吸附性能。