A Fluorescence Analysis of ANS Bound to Bovine Serum Albumin: Binding Properties Revisited by Using Energy Transfer

Determination of binding parameters such as the number of ligands and the respective binding constants require a considerable number of experiments to be performed. These involve accurate determination of either free and/or bound ligand concentration irrespective of the measurement technique applied. Then, an appropriate theoretical model is used to fit the experimental data, and to extract the binding parameters. In this work, the interaction between bovine serum albumin (BSA) and 1-anilino-8-naphthalene sulphonate (ANS) is revisited. Using steady state fluorescence spectroscopy, the binding isotherm of BSA/ANS was obtained applying the Halfman-Nishida approach. The binding parameters, site number, and binding site association constants, were determined from the stoichiometric Adair model and Job's plot. The binding parameters obtained were then correlated to the distance of the respective binding site to the tryptophan residues using the energy transfer technique. This approach, that uses both tryptophans independently from each other, is presented as a tool to help understand the binding mechanism of the albumin fluorescent complex. The results show that ANS molecules bind to BSA in up to five different binding sites. Energy transfer from the tryptophan residues to the BSA/ANS complex shows that the four highest affinity binding sites (>10(4) M(-1)) are located at a reasonably close distance (18-27 A) to at least one of two tryptophan residues, while the lowest affinity binding site (approximately 10(4) M(-1)) is located over 34 A away from the both tryptophans.     

Fluorescence Study on the Interaction of Bovine Serum Albumin with P-Aminoazobenzene

In this paper, the interaction between p-aminoazobenzene (PAAB) and BSA was investigated mainly by fluorescence quenching spectra, circular dichroism (CD) and three-dimensional fluorescence spectra under simulative physiological conditions. It was proved that the fluorescence quenching of BSA by PAAB was mainly a result of the formation of a PAAB-BSA complex. The modified Stern-Volmer quenching constant K _a and the corresponding thermodynamic parameters ΔH, ΔG and ΔS at different temperatures were calculated. The results indicated that van der Waals interactions and hydrogen bonds were the predominant intermolecular forces in stabilizing the complex. The distance r?=?4.33 nm between the donor (BSA) and acceptor (PAAB) was obtained according to Förster’s non-radioactive energy transfer theory. The synchronous fluorescence, CD and three-dimensional fluorescence spectral results showed that the hydrophobicity of amino acid residues increased and the losing of α-helix content (from 63.57 to 51.83%) in the presence of PAAB. These revealed that the microenvironment and conformation of BSA were changed in the binding reaction.     

葛根素与牛血清白蛋白相互作用的研究

应用荧光光谱法研究了生理条件下(pH7.4)葛根素(PUE)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。结果表明,葛根素对BSA荧光的猝灭机制属于形成复合物的静态猝灭过程,求得其猝灭常数为7.29×1012 L·mol-1·s-1,结合常数为5.04×104 L·mol-1;根据Frster非辐射能量转移理论,测得葛根素在BSA中的结合位置与色氨酸残基间的距离为3.35 nm;探讨了葛根素对蛋白质空间结构的影响及其相互作用机理;考察了体内某些共存金属离子对葛根素与BSA结合作用的影响。     

巴洛沙星与牛血清白蛋白相互作用的研究

应用荧光法研究了在不同酸度条件下,巴洛沙星(balofloxacin,BLFX)与牛血清白蛋白(BSA)的荧光猝灭现象,利用荧光猝灭双倒数图计算了巴洛沙星与牛血清白蛋白之间的结合常数,根据Frster非辐射能量转移机制计算出巴洛沙星在牛血清白蛋白上的结合距离,并根据热力学参数确定了巴洛沙星与牛血清白蛋白之间的作用力类型,同时采用同步荧光技术考察了巴洛沙星对BSA构象的影响。     

牛血清白蛋白与锌试剂作用机理的荧光法研究

采用荧光光谱法、紫外-可见光度法研究了牛血清白蛋白(BSA)与锌试剂(ZCN)作用的机理。牛血清白蛋白(BSA)在280 nm的光激发下能发射345 nm的荧光(即λ_ex=280 nm,λ_em=345 nm)。当BSA中加入适量的锌试剂(ZCN),BSA的荧光被部分猝灭。由Stern-Volmer方程和双倒数曲线Lineweaver-Burk方程获得了反应的动态猝灭常数、静态猝灭常数,并对猝灭的类型做出了推断。通过计算反应的热力学参数讨论了结合反应的主要作用力类型。根据Frster非辐射能量转移机理,计算了给体(BSA)与受体(ZCN)间距离r=5.07 nm和能量转移效率E=0.67。证实了该体系的荧光猝灭是通过能量转移机制产生的单一静态猝灭过程。     

水杨酸与牛血清蛋白相互作用的荧光光谱研究

应用荧光光谱研究了水杨酸与牛血清蛋白 (BSA)分子间的相互作用。研究表明 :水杨酸对BSA内源荧光的猝灭机制属于形成化合物所引起的静态猝灭 ,猝灭常数Ksv 为 1 0 97× 10 4 (mol·L- 1 ) - 1 ;水杨酸与BSA反应的结合常数为 7 377× 10 4 ,结合位点数为 1,当水杨酸浓度较低 (摩尔比小于 1∶1)时 ,它与Trp残基或其附近基团结合但并不引起Trp残基微环境的改变 ;根据F rster非辐射能量转移理论 ,计算了授体 受体间的结合距离和能量转移效率     

荧光光谱法研究G3.0 PAMAM树状大分子与牛血清白蛋白的相互作用

聚酰胺-胺型(PAMAM)树状大分子是一类新型的纳米级、球型、高度分支、单分散性的聚合物,并具有安全、低毒、无免疫原性等许多独特的生物学性质。正是由于这些优势使其有望成为一种新型有效的生物材料,用于作为寡核苷酸的转运因子和药物转运载体。因此,深入了解树状大分子的生物学性质对进一步研究其在治疗方面的应用是至关重要的。文章应用荧光光谱法在生理条件下研究了具有表面氨基的3.0代聚酰胺-胺型(G3.0 PAMAM)树状大分子与牛血清白蛋白(BSA)间的相互作用。结果表明,加入G3.0 PAMAM树状大分子后,BSA内源性荧光发生猝灭,其猝灭机制属于静态猝灭,符合Stern-Volmer方程。通过计算得到该树状大分子与BSA间的结合常数为(1.067±0.025)L·mmol-1。通过同步荧光、红边激发荧光位移(REES)等方法的研究发现,树状大分子的存在会改变BSA的构象。此外还考查了体系的pH值和离子强度对该树状大分子与BSA相互作用的影响,由实验结果可推断静电作用是二者结合的主要作用机制。     

荧光光谱法研究20(S)-原人参三醇与牛血清白蛋白的相互作用

用荧光光谱和紫外-可见吸收光谱研究了20(S)-原人参三醇(PPT)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,结果表明：PPT对BSA荧光的猝灭类型为静态猝灭。在温度为298,308,318 K时的结合常数分别是0.926 3×103,0.618 2×103,0.414 4×103 L·mol-1,结合位点均接近于1。PPT与BSA结合过程中主要的驱动力为氢键和范德华力。与PPT结合后,BSA分子中色氨酸残基部位的结构变得更加紧密。依据Fster的荧光共振能量转移理论得出PPT与BSA的结合距离r为2.62 nm,能量转移效率E为0.32。     

荧光光谱法研究亚甲基蓝与蛋白质的结合反应

应用荧光光谱法研究了水溶液中亚甲基蓝与牛血清白蛋白分子间的结合反应 ,讨论了亚甲基蓝对蛋白质内源荧光的猝灭机理 ,测定了结合常数 (KA=3 44× 10 5L·mol-1)和结合位点数 (n =1 0 3)。依据F rster非辐射能量转移 ,理论确定了授体 受体间的结合距离 (r=1 6 7nm)和能量转移效率 ,并用同步荧光技术考察了亚甲基蓝对牛血清白蛋白构象的影响     

头孢呋辛酯与牛血清白蛋白相互作用特征研究

采用荧光光谱、三维荧光光谱、同步荧光光谱和紫外吸收光谱法,研究了不同温度下头孢呋辛酯（CFA）的浓度在1.959×10-6至13.71×10-6 mol·L-1范围内,牛血清白蛋白(BSA)的浓度为2.0×10-6 mol·L-1时两者之间的相互作用,按照Sterm-Volmer方程、Lineweaver-Burk方程和热力学方程分析和处理实验数据,计算了表观作用常数（K_LB: 3.907×106 L·mol-1）,热力学参数的平均值（焓变ΔH：-13.43 kJ·mol-1,熵变ΔS：81.90 J·K-1和标准吉布斯自由能变化ΔGθ：-38.34 kJ·mol-1）,测定了作用位点数（n: 1.042）,讨论了CFA对BSA的荧光猝灭作用机理。BSA和CFA作用可能形成了一种新的复合物,猝灭作用主要属于静态猝灭。认可热力学参数ΔH≈0, ΔS＞0和ΔGθ＜0,反应力主要是熵驱动力和静电作用力。在同步荧光光谱中色氨酸和酪氨酸的峰波长明显红移;在三维荧光光谱中,在加入CFA后二峰的发射波长蓝移;在紫外-可见吸收光谱图中,三体系的最大吸收明显不同,这些均显现色氨酸和酪氨酸所处的微环境的变化,同时说明了加入CFA后BSA的构象发生了变化。这为讨论BSA的构象变化,阐明CFA的药理作用和在生物体内的生物学效应等提供重要信息。     

酸度对氧氟沙星与牛血清白蛋白结合的影响

牛血清白蛋白在不同pH的溶液中存在N（pH ～7.0）,B（pH ～9.0）和E（pH 3.5以下）等几种同分异构形态。 采用紫外-可见光谱和荧光光谱研究了酸度对牛血清白蛋白（BSA）的结构以及对不同结构的BSA和氧氟沙星的相互作用的影响,应用荧光猝灭现象和Frster理论,求出了4个不同pH下两者结合的猝灭常数、 能量转移效率和结合距离等参数。结果显示,氧氟沙星与牛血清白蛋白在pH 4.9时结合常数最大（1.928 1×105 L·mol-1）,结合距离小（r=2.55 nm）,猝灭效应最好（8.63×104 L·mol-1）;氧氟沙星与牛血清白蛋白的结合过程中,静态猝灭和非辐射能量转移是导致牛血清白蛋白荧光猝灭的原因;中性、 弱酸和弱碱性环境对两者的结合没有太大的影响,静电作用不是两者相互作用的主要作用力。使用同步荧光技术考察了氧氟沙星对BSA构象的影响。     

Effect of Denaturating Agents on the Structural Alterations and Drug-Binding Capacity of Human and Bovine Serum Albumin

Sulindac (SDC) is a nonsteroidal anti-inflammatory drug, useful in the treatment of chronic and acute inflammatory conditions. The binding of SDC to human serum albumin and bovine serum albumin was studied by fluorescence spectroscopy and the results compared with those obtained for human and bovine serum albumin destabilized with urea and guanidine hydrochloride. SDC interacts with serum albumin within the hydrophobic subdomain IIA and/or IB. The analysis of the binding constants shows that the studied albumins preserve their binding capacity in the presence of destabilizing/denaturating agents. The denaturation coefficient has been calculated to estimate the degree of denaturation of protein.     

含缩醛正离子类脂分子与蛋白质的相互作用

合成系列含缩醛的双链正离子类脂分子 ,并用荧光光谱研究其与牛血清蛋白 (BSA)的相互作用 .通过荧光的变化 ,解释蛋白质构象的变化 .在低类脂浓度时 ,少量类脂分子束缚在牛血清蛋白周围 ,荧光有很大幅度的淬灭 ,蛋白质本身肽链被解开 ,与此同时最大发射波长从 (3 44± 1)nm蓝移到 (3 3 1± 1)nm .由于疏水相互作用 ,更多类脂分子不断地聚集在蛋白质周围 ,牛血清蛋白中的两个色氨酸残基被完全地包裹在类脂分子形成的双分子膜中 ,荧光强度不断增加直到恒定不变     

洛美沙星-Tb3+配合物与BSA相互作用的荧光光谱研究

以洛美沙星-Tb3 作为荧光探针,利用荧光光谱研究了洛美沙星-Tb3 配合物与BSA的相互作用.实验发现:牛血清白蛋白与洛美沙星分子之间有较强的结合作用,而且洛美沙星对BSA的构象有一定的影响;同时BSA与Tb3 之间存在静电作用,可置换出配合物中的水分子,使体系的荧光强度增强.结果表明:在实验最佳条件下,牛血清白蛋白能增强洛美沙星-铽的荧光强度,据此建立了一种检测白蛋白的新方法,该法的检测限可达mg水平,线性范围为16.5～148.5μg·mL-1,检测限为68.8 ng·mL-1,RSD为1.4%.此法简便易行,而且不受共存物质的干扰.     

Spectroscopic Studies on the Interaction of Acid Yellow With Bovine Serum Albumin

Azo dyes, which are common in the environment, can be toxic to various organisms. In order to determine the molecular mechanism of acid yellow 11(AY) toxicity, we studied the effect of AY exposure to the common protein bovine serum albumin (BSA) by several spectroscopic techniques including fluorescence spectroscopy, ultraviolet spectrophotometry (UV) and circular dichroism (CD). It could be concluded from the fluorescence spectra that the quenching effect of BSA by AY was mainly due to complex formation which was unrelated to the absorption of AY. The enthalpy change (ΔH) and entropy change (ΔS) were found to be −21.94 kJ/mol and 30.04 Jmol^-1 K^-1, respectively. The results confirm that electrostatic attraction was the predominant intermolecular force between BSA and AY. Furthermore, the binding distance (r) between AY and the inner tryptophan residue of BSA was determined to be 3.541 nm on the basis of Forster theory of non-radiative energy transfer. In addition, the conformational changes of BSA in the presence of AY were also analyzed by UV and CD. These results indicated that AY could interact with BSA by complex formation, which also affected the structure of BSA.     

碱性介质中茜素黄R与牛血清白蛋白作用的荧光法研究

在碱性条件下,采用荧光光谱法研究了茜素黄R(alizarin yellow R, AYR)与牛血清白蛋白(BSA)结合反应的光谱特征。研究表明,pH 11.00,激发波长为393 nm时,BSA的发射峰位于641 nm,且AYR对BSA有较强的荧光猝灭作用,AYR在BSA分子上荧光敏感部位有五个结合位点;由温度对AYR-BSA体系荧光猝灭速率的影响和动态猝灭常数K_SV以及静态猝灭结合常数K_LB的计算得出,AYR对BSA内源荧光的猝灭机制属于形成BSA-AYR复合物的静态猝灭,荧光猝灭常数为1.6×104 L·mol-1;由反应前后热力学函数ΔHθ＜0,ΔSθ＜0以及AYR对BSA-CBBG(CBBG-考马斯亮蓝G)体系具有荧光猝灭作用推出,茜素黄R与牛血清白蛋白之间的作用力主要是氢键和范德华力。     

盐酸吡格列酮与BSA反应机理的荧光猝灭法、同步荧光法比较研究

利用荧光猝灭法和同步荧光法进行了盐酸吡格列酮(PGH)与牛血清白蛋白(BSA)之间反应机理的比较研究.结果表明:两种方法在研究PGH-BSA体系的猝灭类型、结合常数、结合位置、作用力类型、协同性及能量转移距离等方面,得到了相同的结果,表明同步荧光光谱法可以用于药物与蛋白反应机理的研究.     

防己诺林碱与牛血清白蛋白相互作用的研究

在不同温度下,用荧光猝灭光谱、同步荧光光谱和紫外-可见吸收光谱,研究了防己诺林碱与BSA相互作用的光谱学行为。防己诺林碱对BSA有较强的荧光猝灭作用。根据不同温度下防己诺林碱对BSA的荧光猝灭作用,利用Stern-Volmer方程处理实验数据,表明防己诺林碱对BSA的荧光猝灭作用属于静态猝灭。根据Frster非辐射能量转移理论计算出了防己诺林碱与BSA间的结合距离R(27 ℃ 2.51 nm; 37 ℃ 2.72 nm; 47℃ 2.89 nm)、结合常数K_A(27 ℃ 1.05×105 L·mol-1; 37 ℃ 3.31×105 L·mol-1; 47 ℃ 7.24×105 L·mol-1)及对应温度下的热力学参数。热力学数据表明二者主要靠疏水作用力结合,同时用同步荧光光谱探讨了防己诺林碱对BSA构象的影响。     

格列吡嗪与牛血清白蛋白相互作用的分子光谱法的改进实验

在pH 7.40的Tris-HCl缓冲溶液中,利用以蛋白荧光变化为考察对象的传统荧光光谱法和以药物荧光变化为考察对象的弹性散射荧光法,分别研究了293和303K温度下格列吡嗪(Gli)与牛血清白蛋白(BSA)之间的反应机理,两种方法所得结论均一致。即Gli与BSA之间猝灭方式为动态猝灭;两者主要通过疏水作用力结合,结合位点主要位于BSA的疏水区,结合位点数约为1;Hill系数nH小于1,表现为弱的负协同作用。弹性散射荧光法得到的Gli-BSA体系的结合常数均比传统荧光光谱法大,表明以药物荧光变化为考察对象的研究更准确、合理,并通过紫外光谱法对其所得结果的合理性进行了验证。结果表明:传统荧光光谱法利用蛋白为研究对象,研究药物与蛋白之间的相互作用存在一定的不足,其谱图只能反映蛋白分子与药物相互作用的部分信息,而弹性散射荧光法利用药物为研究对象,能够更全面、准确地表达药物与蛋白之间的作用信息。     

L-半胱氨酸修饰的金纳米粒子与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究

采用荧光猝灭光谱和同步荧光光谱研究了L-半胱氨酸修饰的金纳米粒子(Cys-GNPs)与牛血清白蛋白(BSA)间的相互作用。根据荧光猝灭相关方程计算了Cys-GNPs与BSA相互作用的结合常数和结合位点数,探讨了其荧光猝灭机制为静态猝灭,并且根据热力学参数确定了二者间的作用力类型,推断出Cys-GNPs和BSA间主要靠疏水作用力结合。同步荧光光谱表明,二者的相互作用没有导致牛血清白蛋白的构象及色氨酸残基的微环境发生明显变化。