圆二色光谱分析蛋白质构象的方法及研究进展

介绍了远紫外圆二色光谱数据计算蛋白质二级结构,辨认蛋白质三级结构类型的原理、拟合方法、实验技术。对近紫外圆二色作为光谱探针,研究蛋白质中芳香氨基酸残基、二硫键微环境的变化作了简单介绍。     

手性锌卟啉的圆二色光谱研究

用圆二色光谱（CD）研究了三种新型手性卟啉锌[α,β,α,β－四－[邻（叔丁氧羰L－丙氨酸）氨基苯基]卟啉锌α,β,α,β,－ZnT(o-BocAla)APP1、α,β,α,β-四－[邻（叔丁氧羰L－脯氨酸）氨基苯基]卟啉锌α,β,α,β－ZnT(o-BocPro)APP2和α,β,α,β－甲－[邻（苯甲酰L－谷酰胺）氨基苯基]卟啉锌α,β,α,β－ZnT(o-BenzoylGln)APP3]在CH2Cl2 中的光谱行为,并研究了1作为主体识别手性客体分子氨基酸甲酯前后的光谱,提出了光谱形成机理。     

应用圆二色光谱研究电场对α-淀粉酶二级结构的影响

α-淀粉酶被不同强度的电场作用，用圆二色光谱（CD）研究不同强度的电场对α-淀粉酶二级结构的影响。结果表明：不同强度的电场对α-淀粉酶的α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规卷曲相对含量的影响程度不同；电场作用具有使α-淀粉酶的二级结构由α-螺旋、无规卷曲向β-折叠及β-转角转化的趋势。研究结果对解释电场处理种子生物效应具有重要意义。     

β-榄香烯及其银离子配合物的紫外及圆二色光谱研究

测定β-榄香烯及其银离子配合物的紫外吸收光谱及圆二色性,研究络合前后光谱特征峰的变化,并用分子轨道理论对β-榄香烯银离子的配位键的形成作出解释.结果表明:β-榄香烯与银离子能形成π配合物,形成配位化合物后,其紫外吸收光谱特征吸收峰红移(213 nm→252 nm)及圆二色性发生变化.从紫外光谱来看,β-榄香烯与硝酸银形成π配合物.     

圆二色光谱法研究环境因素对细胞红蛋白二级结构的影响

采用远紫外圆二色光谱法系统地研究了细胞红蛋白(cytoglobin, Cygb)的浓度、环境温度、溶液的pH值和溶剂性质对细胞红蛋白二级结构的影响.结果表明: 当Cygb浓度<1 μmol/L时,它主要以α-螺旋形式存在,其α-螺旋含量>60%; 当Cygb浓度从0.3 μmol/L增大到2.0 μmol/L时,其α-螺旋含量迅速降低;当Cygb浓度>2.0 μmol/L时,其α-螺旋含量随浓度的增大变化很小(约30%).随着温度的升高,Cygb的α-螺旋含量逐渐减小,但既使温度达到368 K,它仍保持有20%的α-螺旋结构,说明该蛋白具有较高的热稳定性.在弱酸性和弱碱性溶液中,Cygb的二级结构都会有不同程度的破坏.在甲醇和乙醇中,Cygb的α-螺旋含量明显增加,这说明醇类可以诱导其α-螺旋的生成.     

蛋白质二级结构预测的人工神经网络方法研究

本文比较了五种神经网络方法预测蛋白质二级结构的准确率,并做出初步评价。五种神经网络分别是:误差反传前向网络(BP),径向基函数网络(RBF),广义回归神经网络(GRNN),串并联叠层网络(CF),Elman网络(ELM)。结果显示:GRNN的预测准确率达85.7%,优于其它网络。本文还讨论了训练集样本数及参数的优化对GRNN预测准确率的影响。     

葡萄糖酸内酯碱性水解的手性拉曼光谱及圆二色光谱研究

以葡萄糖酸内酯的碱性水解为模型反应, 依据葡萄糖酸内酯及其碱性水解产物的特征圆二色谱峰, 利用停留圆二色光谱技术研究了水解动力学. 同时, 结合理论计算, 对葡萄糖酸内酯218 nm处的圆二色谱峰起源给予了初步的解释. 利用手性拉曼光谱, 从分子振动的角度讨论了葡萄糖酸内酯水解前后的手性变化行为. 结果表明, 水解反应引起葡萄糖酸内酯发生开环反应, 主要影响了内酯中羰基基团附近的手性结构, 归属于C1=O伸缩振动模式的手性拉曼谱峰消失. 同时, 水解开环微扰了环中C2, C3, C4和C5周围的环境, 导致手性拉曼谱图中相关谱峰的位移以及峰强度的改变. 水解前后C2, C3, C4和C5各自的立体化学并没有发生根本性改变, 在手性拉曼谱图中表现为谱峰的正负号没有发生根本性改变. 结果表明手性拉曼光谱相比圆二色光谱, 能够提供更为丰富的手性分子的结构信息, 同时, 由于其不受发色团的限制, 表现出更为广阔的应用范围.     

肥皂草素Saporin-S6二级结构的圆二色光谱及激光喇曼光谱法表征

肥皂草素是从石竹科植物肥皂草 (Saponaria officinalis)的种子中提取的一种单链核糖体失活蛋白(sc RIP) ,它可选择性地作用于真核细胞的核糖体和原核细胞裸露的 r RNA使其脱嘌呤 ,从而抑制蛋白质的合成 [1] .核糖体失活蛋白种类繁多 ,性质稳定 ,制备安全简便 ,与单克隆抗体结合后所制备的单链免疫毒素在肿瘤治疗和骨髓移植等方面有着广泛的应用前景[2 ] .Stirpe等[1] 首次分离到肥皂草毒蛋白 ,并证明其为不含糖基的单链 RIP.SO-6是种子中含量最丰富的核糖体失活蛋白 [3] ,且具有特殊的稳定性[4 ] .肥皂草素在医学上的应用十分广泛 ,…     

苯甲酰基修饰环糊精衍生物的圆二色性与分子构象

环糊精(简称ＣＤ)分子的独特结构特点和性能使其成为超分子化学中重要的主体模型之一[1,2].ＣＤ及其衍生物在分子识别,模拟酶等领域的研究和应用受到广泛重视[3].光活性组分的超分子体系可通过光诱导能量传递进行选择性光化学反应[4].我们与日本Ｉｎｏｕｅ等以单(6ｏ苯甲酰基)βＣＤ为光增感剂,研究了顺式环辛烯的光异构化反应[5],但对于反应过程中ＣＤ衍生物构象有何变化,反应发生在ＣＤ空腔内还是空腔外等反应机理尚不清楚.为了研究环辛烯光异构化反应机理并提供新的光增感剂,我们合成并报导了一系列含发色团的ＣＤ衍生物[6,7].通过研究客…     

Stereodynamic Coordination Complexes. Dependence of Exciton Coupled Circular Dichroism Spectra on Molecular Conformation and Shape

Summary. Chiral amino alcohols, amino ethers, and amino thioethers were converted to tetradentate ligands by alkylation with a variety of chromophore-bearing alkyl heterocycles. Copper(II) complexes of the ligands display conformational diastereomerism in solution. The resultant propeller-shaped compounds were characterized by a variety of techniques, including exciton coupled circular dichroism (ECCD). Three X-ray crystal structures of complexes are described that partially support structural assignments, but also suggest that solid state structures are not always indicative of solution species. Thus, ECCD may in some cases provide data that is strongly complimentary to X-ray crystallography. These results are presented in a larger context of coordination complexes that display dynamic behavior that can be studied by chiroptical spectroscopy.     

Determination of Protein Concentration from CD Spectrum

Abstract

Protein concentration can be determined from its circular dichroism(CD) spectrum and from programs that calculate protein secondary structure content from CD. The method established was successfully applied to lysozyme and a de novo designed peptide with a standard error of about 5%, which is comparable to concentrations determined from an estimated extinction coefficient. This procedure is widely applicable in protein and peptide samples.     

Circular Dichroism and Absolute Conformation: Application of Qualitative MO Theory to Chiroptical Phenomena

Although chiroptical methods have been used in chemistry for some 150 years, and the basic theory was developed by Rosenfeld 50 years ago, their success in determining absolute conformation rests mainly on empirical rules. Some of these can be proved theoretically; however, in the case of more complex molecules this is not yet always possible. In what follows, an attempt is made to bridge the wide gap between theory and empiricism: “qualitative MO-theory”, which has already been successfully used to explain reaction mechanisms, the shape of molecules, or photoelectron spectra, can also be applied to circular dichroism (CD). In general we shall have to be content with a reasonable interpretation of the experimentally determined sign correlation, but even this will be of great value since it can yield general relations between the geometry of molecules and the sign of CD. Such relations become particularly important when only a few examples of a given chromophore are known. If first and second sphere of a molecule are achiral then sector rules can be put forward, and in other cases helicity or chirality rules.     

脱羰青蒿素和青蒿素的圆二色谱

含有过氧和内酯基团的青蒿素1是一个结构独特的倍半萜。它的圆二色谱也较特殊,在258nm 和228nm 处分别显示一极大值和一极小值。对此梁晓天提出258nm 处的极大值是一因转折而引起的假象。最近我们以光化学氧化反应高产率地制备了脱羰青蒿素2,     

荧光光谱和圆二色谱研究重组内皮抑素与芦荟大黄素的相互作用

利用荧光光谱法和圆二色谱法研究了重组内皮抑素与中药有效成分芦荟大黄素的相互作用机制,求得两者在25℃和37℃的结合常数Ka为6.623×104和3.796×104。研究发现,Zn2+等5种金属离子能够竞争性降低重组内皮抑制与芦荟大黄素的结合常数,下降幅度为35%～55%,并且其影响程度随温度升高而增强。鸡胚尿囊膜血管生成实验结果表明,芦荟大黄素能增强重组内皮抑素的抗血管生成活性,使其对新生血管的抑制作用提高50%。     

大黄酸锌配合物与牛血清白蛋白相互作用的研究

采用荧光猝灭光谱、同步荧光光谱、紫外光谱和圆二色光谱,研究了大黄酸锌配合物(Rhein-Zn)与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用.结果表明,Rhein-Zn能显著猝灭BSA的内源荧光并以静态猝灭为主;Rhein-Zn与BSA结合常数分别为1.3×107 (22 ℃)、1.6×106 (27 ℃)和1.0×105 L...     

圆二色性测定蛋白质在超细粒子上吸附的构象变化

研究了蛋白质在超细粒子固体表面吸附过程中构象的变化;选择的吸附剂粒径很小,可以直接应用圆二色性光谱测定蛋白质吸附层的二级结构变化;研究了pH、固体吸附表面在蛋白质吸附过程中对蛋白质构象的影响,得到了较好的实验数据,为进一步进行蛋白质吸附机理的理论研究提供了基础。