汞(II)与牛血红蛋白相互作用的研究

本文采用紫外光谱(UV/VIS)、荧光光谱和圆二色谱等方法,对汞(II)与牛血红蛋白(BHb)的相互作用进行了研究。结果表明:Hg2 处理导致BHb紫外吸收的增加,出现LMCT带,并随Hg2 浓度的增加LMCT带强度显著增强。BHb分子中Soret带的吸收随着Hg2 作用时间的增加而持续降低,表明Hg2 使部分血红素辅基从BHb中脱离出来。蛋白内源荧光光谱显示,Hg2 与BHb的结合会影响蛋白质的三级结构和四级结构。远紫外圆二色谱表明,Hg2 处理会导致BHb蛋白的α-螺旋含量减少。     

Hg2+处理对经NBS修饰前后BSA光谱性质的影响

pH7.0时Hg^2 处理导致BSA紫外吸收增加,出现LMCT带,强度随处理时间增加而增强,蛋白质内源荧光强度下降。而Hg^2 处理对经NBS修饰的BSA的紫外吸收LMCT带强度随处理时间增加而降低,278nm波长光激发所得最大荧光发射峰位置出现蓝移,也与处理时间相关。表明重金属Hg^2 对BSA除Trp残基附近外还有多个作用部位。     

光谱法研究铬(Ⅵ)与血红蛋白的相互作用

运用荧光光谱、紫外光谱、CD光谱法研究了K₂Cr₂O₇与牛血红蛋白(BHb)的相互作用。紫外光谱表明,加入铬(Ⅵ)酸根离子后,BHb分子中Soret带的吸收持续降低, 峰位红移,说明铬(Ⅵ)酸根离子可能使部分血红素辅基从BHb的空腔中脱离出来,部分转变为高铁血红蛋白。荧光光谱表明,铬(Ⅵ)酸根离子与BHb形成基态复合物导致BHb内源荧光猝灭,猝灭机理主要为静态猝灭。测定了不同温度下该反应的热力学参数,表明上述作用过程是一个熵增加、自由能降低的自发分子间作用过程,铬(Ⅵ)酸根离子与BHb之间以氢键和范徳华力相互作用为主;并用同步荧光和CD光谱技术考察了铬(Ⅵ)对BHb结构的影响。     

牛血红蛋白与银纳米粒子相互作用的光谱研究

运用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色光谱(CD)及傅立叶变换红外光谱(FTIR)等手段, 研究牛血红蛋白(Bovine Hemoglobin, 简称BHb)与银纳米粒子的相互作用. 结果表明, BHb能吸附在银纳米粒子的表面, 使其415 nm处的特征等离子体共振吸收峰强度下降, 峰位红移. 随银纳米粒子的浓度增大, BHb分子中Soret带的吸收持续降低, 说明银纳米粒子可能使部分血红素辅基从它们的键腔中脱离出来. Stern-Volmer方程分析表明, 银纳米粒子静态猝灭BHb的内源荧光. 由UV-Vis和荧光光谱的变化, 计算BHb与银纳米粒子的结合常数, 其数量级达到10⁹～10¹⁰. 同步荧光光谱的蓝移说明, 银纳米粒子扰动BHb分子内部的酪氨酸、色氨酸残基所处的微环境, 使之包埋于疏水腔中. 拟合计算远紫外CD数据发现, 银纳米粒子诱导BHb产生轻微的二级结构改变, α-螺旋含量降低. FTIR光谱结果提示, BHb中半胱氨酸残基的硫、羧基氧、酰胺及氨基酸残基中的氮原子与银纳米粒子可能有表面键合作用.     

Hg^2＋ -牛血清白蛋白复合体系中蛋白质微观结构的研究

研究了Hg2+在生物体内与牛血清白蛋白相互作用的毒性机理以及蛋白质的微观结构变化.测定了Hg2+与牛血清白蛋白(BSA)复合体系的红外光谱(FT-IR)和圆二色谱(CD),并对图谱进行拟合解析处理.红外光谱实验数据表明Hg2+与BSA发生作用的结合位点可能包括-SH、-OH和-NH基团,采用红外拟合技术对BSA二级结构的变化进行了研究,结果表明蛋白质α-螺旋结构含量降低,β-折叠结构含量升高.圆二色谱图也表明由于一定浓度的Hg2+与BSA结合,从而导致蛋白质的二级结构被破坏,这与拟合红外光谱得到的蛋白质二级结构数据相吻合.Hg2+与牛血清蛋白作用致使蛋白质的构象改变,形成金属离子与蛋白质作用的复合物,因而蛋白质失去活性导致生物体发生病变.     

牛血红蛋白与双十二烷基二甲基溴化铵相互作用的光谱研究(英文)

运用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱和圆二色谱法研究了双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)与牛血红蛋白(Hb)的相互作用。从紫外-可见吸收光谱观察到,随着DDAB的浓度增大,Hb在406nm处的特征吸收峰强度下降,且峰位蓝移,说明DDAB导致血红素辅基微观环境变化。由荧光光谱研究可以得出随着DDAB的浓度增大,Hb在340nm处的荧光强度逐渐增强,说明导致色氨酸荧光淬灭的血红素辅基与色氨酸的距离增大。由Scatchard方程计算了不同温度下该反应的表观结合常数、结合位点数及结合热力学参数,热力学参数的变化表明DDAB与Hb之间以疏水作用力为主。圆二色谱的研究进一步表明DDAB使Hb产生轻微的二级结构改变,α-螺旋含量增加.     

铜(Ⅱ)离子与神经红蛋白的相互作用

利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱、同步荧光光谱及圆二色(CD)光谱研究了铜髤离子与神经红蛋白(NGB)的相互作用。结果表明,Cu2+离子使NGB在280nm处的紫外吸收增强,说明Cu2+与NGB发生了相互作用;Cu2+使NGB内源性荧光发生猝灭,其猝灭机制为静态猝灭;同步荧光光谱表明,Cu2+使色氨酸微环境的疏水性有所降低,Cu2+对NGB的作用位点更接近于色氨酸;CD光谱显示Cu2+没有引起NGB二级结构明显的变化。     

分子光谱法研究铝酞菁与牛血红蛋白的相互作用

利用紫外可见吸收光谱和荧光光谱研究了在生理pH条件下铝酞菁与牛血红蛋白(BHb)的相互作用.实验结果表明:铝酞菁分子与BHb发生反应生成基态复合物,导致BHb内源荧光的猝灭,该猝灭属于静态猝灭.测定了不同温度下该反应的表观结合常数、结合位点数及结合热力学参数,热力学参数的变化表明铝酞菁与BHb之间以静电和疏水作用力为主;根据Frster能量转移理论,测得供体与受体间结合距离r和能量转移效率E;并用同步荧光光谱法探讨了铝酞菁对BHb构象的影响.     

3-溴丙酮酸与人血清白蛋白相互作用的光谱学研究

运用荧光光谱、紫外可见吸收光谱和圆二色光谱法研究了抗肿瘤药物3-溴丙酮酸(3-Bromopyruvic acid,3-BrPA)与人血清白蛋白(Human serum albumin,HSA)的相互作用.3-BrPA对HSA的猝灭机制属于静态猝灭,并发生分子间非辐射能量转移.热力学数据显示,二者之间的作用力主要为静电作用;同步荧光光谱表明,3-BrPA与蛋白质中接近色氨酸残基的区域发生了相互作用;荧光光谱研究发现,Zn2+存在时3-BrPA对HSA的猝灭程度进一步增强;圆二色光谱法研究蛋白二级结构结果显示,3-BrPA对HSA的结构影响非常小.     

吡虫啉与牛血红蛋白相互作用的光谱研究

利用紫外可见光谱和荧光光谱研究了在生理pH值条件下农药吡虫啉与牛血红蛋白(BHb)的相互作用。实验结果表明:吡虫啉分子与BHb发生反应生成复合物,导致BHb内源荧光的猝灭,该猝灭属于静态猝灭。测定了不同温度下该反应的表观结合常数、结合位点数及结合热力学参数,热力学参数的变化表明上述作用过程是一个熵增加、自由能降低的自发分子间作用过程,吡虫啉与BHb之间以静电和疏水作用力为主;并用同步荧光光谱法探讨了吡虫啉对BHb构象的影响。     

1,4-二甲基-6,8-二甲氧基-9,10-蒽醌的合成及其与牛血清白蛋白和DNA的相互作用

合成了大黄素类蒽醌衍生物1,4-二甲基-6,8-二甲氧基-9,10-蒽醌(1)并应用紫外光谱、荧光光谱、圆二色谱等方法研究了其与牛血清白蛋白(BSA)和小牛胸腺DNA(ct-DNA)的相互作用.荧光光谱结果表明,化合物1与BSA的相互作用主要以静态猝灭方式使BSA的内源性荧光发生猝灭;圆二色谱表明,化合物1通过疏水作用及形成氢键破坏了α-螺旋结构,导致BSA分子中的α-螺旋含量下降.在pH 7.4时固定DNA的浓度,加入化合物1后,紫外光谱的最大吸收峰发生红移且吸光度加大.荧光光谱表明,化合物1与DNA-4S green NC的结合为竞争性抑制,并可使溶液体系荧光猝灭;圆二色谱表明,随着化合物1的加入,DNA碱基间作用能迅速减弱,表明化合物1与DNA之间为嵌插作用.此外,MTT方法的结果表明,化合物1对结肠癌细胞株HCT116增殖有明显的抑制作用.     

光谱法研究Cu2+与肌红蛋白的相互作用

用紫外吸收光谱、荧光光谱、同步荧光光谱及圆二色(CD)谱研究了Cu2+与肌红蛋白(Mb)的相互作用. 结果发现, Cu2+使Mb的紫外吸收增强, 峰位蓝移, 说明Cu2+与Mb发生了较强的相互作用; Mb的特征荧光峰猝灭, 且随着温度升高猝灭常数Ksv降低, 表明Cu2+对Mb的荧光猝灭机制属于静态猝灭; 计算了不同温度下的结合常数和结合位点数; 由van′t Hoff方程计算出ΔH和ΔS分别为-11.60 kJ/mol和33.77 J·(mol·K)-1, 得出二者之间的作用力主要为静电力; 并依据Förster非辐射能量转移理论确定了给体-受体间的结合距离r=2.56 nm. 同步荧光光谱表明, Cu2+对Mb的构象产生影响, 使色氨酸残基的疏水性下降. CD光谱测得加入Cu2+后, 二级结构发生改变, 使α-螺旋含量降低.     

光谱法研究Fe(Ⅲ)与细胞色素b5的相互作用

用荧光光谱、时间分辨荧光光谱、圆二色谱(CD)和紫外吸收光谱研究了细胞色素b5(cyt b5)与Fe(Ⅲ)的相互作用。结果表明,Fe(Ⅲ)对cyt b5有较强的荧光猝灭作用。用Stern-Volmer方程处理实验结果,并结合时间分辨荧光光谱证明,Fe(Ⅲ)对cyt b5的猝灭机制主要为静态猝灭;Fe(Ⅲ)与cyt b5发生分子内的非辐射能量转移,根据Frster非辐射能量转移理论确定了给体-受体间的结合距离r为5.13nm。同时,用圆二色谱及同步荧光光谱探讨了Fe(Ⅲ)对cyt b5构象的影响。     

Pb~(2+)-牛血清白蛋白复合体系中蛋白质二级结构的研究

采用紫外光谱、红外光谱和圆二色谱法研究了Pb2+与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用和蛋白质微观结构的变化。紫外光谱表明,Pb2+与BSA肽链上的CO存在相互作用,并使蛋白质疏水结构的微环境发生变化;红外光谱研究表明,Pb2+与BSA结合位点可能为—OH和—NH基团,利用二阶导、退卷积和谱线拟合技术对蛋白质红外谱图的酰胺Ⅰ带进行处理推测蛋白质二级结构的变化,结果表明蛋白质α螺旋和β折叠二级结构含量降低,β转角二级结构含量增加;圆二色谱(CD)也表明Pb2+与BSA的结合使蛋白质的构象发生了改变。     

咪唑型离子液体与牛血清蛋白的缔合特性

通过紫外-可见光谱、荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色谱、衰减全反射红外光谱、负染-透射电镜、等温滴定微量热等实验方法系统地探讨了咪唑型离子液体与牛血清蛋白(BSA)的缔合特性.结果发现,离子液体[Bmim]Cl的加入使得BSA的紫外吸收强度增加,同时也会导致其荧光猝灭,并且这种猝灭是静态猝灭.同步荧光的研究结果表明,[Bmim]Cl分子可与蛋白质中接近色氨酸残基的区域发生相互作用,使蛋白质的构象和内部的疏水结构发生改变;负染色法透射电镜直观地显示了加入离子液体后形成的蛋白质-离子液体复合物结构逐渐变大;圆二色谱和衰减全反射红外光谱表明:在离子液体与BSA缔合过程中,离子液体的加入使得BSA二级结构中的α-螺旋和β-折叠的含量降低,从而引起蛋白质二级结构的变化;表面张力法和等温滴定微量热法进一步证实上述缔合作用为静电作用和疏水作用共同作用的结果,但离子液体的烷基链与BSA疏水内腔之间的疏水作用是离子液体与BSA缔合的主要驱动力.     

氯硝柳胺及其衍生物与钥孔戚血蓝蛋白的相互作用

以氯硝柳胺为原料合成了聚乙二醇200基氯硝柳胺. 采用荧光光谱、同步荧光光谱、紫外吸收光谱和圆二色谱研究了氯硝柳胺及其衍生物与钥孔戚血蓝蛋白(KLH)的相互作用. 结果表明, 两种药物分子对KLH的荧光猝灭机制属于静态猝灭; 由Lineweaver-Burk方程计算出不同温度下结合常数K, 但是聚乙二醇200基氯硝柳胺与KLH的作用相对较弱; 由Van′t Hoff方程计算出ΔH和ΔS平均值, 结合力主要为静电作用力; 热力学函数计算结果表明, 氯硝柳胺及其衍生物与KLH的作用过程是一个熵增加、Gibbs自由能降低的自发分子间作用过程; 根据Förster非辐射能量转移机制求得给体与受体间的结合距离r均小于7 nm; 同步荧光光谱表明, 氯硝柳胺及其衍生物能够被血蓝蛋白存储和转运, 但结合时对蛋白构象有一定影响; 圆二色谱测得加入两种药物后, KLH的α-螺旋含量均降低, 二级结构发生改变. 通过比较氯硝柳胺及其衍生物与KLH的相互作用, 初步探讨了分子结构与其结合能力之间的联系.     

对生蒴蛤谷胱甘肽转移酶的光谱研究

为深入了解海洋软体生物谷胱甘肽转移酶(GSTs)的性质和特点,以对生蒴蛤肝肠为材料,经GSH亲和层析与反向HPLC分离得到纯化蛋白(adGST),经SDS-PAGE、凝胶过滤与飞行时间质谱分析确定该酶为双亚基组成,全酶分子量50000,亚基为25000.紫外光谱分析表明,该酶在280nm有最大吸收峰;荧光光谱分析表明,该酶的最大激发波长为280nm,在350nm有最大发射峰;用圆二色谱与傅里叶变换红外光谱对该酶进行二级结构测定,结果表明,该酶含有约35%左右的α-螺旋,30%左右的β-折叠,表明该酶属于典型的球状蛋白.     

人锰超氧化物歧化酶的紫外可见吸收光谱研究

研究了重组人锰超氧化物歧化酶(MnSOD)的紫外可见吸收光谱。经光学电负性和摩尔吸收系数分析,重新归属了酶中 Mn(Ⅲ)的可见光谱,首次报道了酶中Mn(Ⅱ)的电荷转移光谱。研究表明,MnSOD中显示的电荷转移谱带全部是由His咪唑基π轨道向金属轨道的LMCT跃迁。     

聚乙二醇200基硝苯柳胺与钥孔戚血蓝蛋白的相互作用

采用荧光光谱、紫外吸收光谱和圆二色谱(CD)研究了聚乙二醇200基硝苯柳胺与钥孔戚血蓝蛋白(KLH)的相互作用。结果表明,聚乙二醇200基硝苯柳胺对KLH的荧光猝灭机制属于静态猝灭;由Lineweaver-Burk方程计算出不同温度下结合常数K,由Van’t Hoff方程计算出△H和△S平均值,结合力主要为静电作用力;根据F rster非辐射能量转移机制求得给体与受体间的结合距离r=5.76 nm;同步荧光光谱表明,聚乙二醇200基硝苯柳胺能够被KLH存储和转运,但结合时对蛋白的构象有一定的影响;圆二色光谱的数据表明相互作用后KLH的二级结构发生了改变:KLH的α-螺旋的含量从43.1%下降到37.8%。     

用金纳米粒子修饰硅纳米线及复合结构的光谱性质研究

在溶液中以正己硫醇作稳定剂, 利用HAuCl4与HF处理后的硅纳米线(SiNWs)的氧化还原反应, 在SiNWs表面负载金纳米粒子(AuNPs). 通过调整HAuCl4的浓度, 得到了AuNPs粒径从3.2到7.0 nm的AuNPs/SiNWs复合结构, 并对这种复合结构进行了紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究. 紫外-可见吸收光谱研究表明, 负载不同粒径的AuNPs的SiNWs在530～580 nm间有明显的由AuNPs表面等离子体共振引起的吸收, 且随着AuNPs粒径的增加, 该吸收峰发生红移. 负载前后的荧光光谱表明, 在红光和绿光区负载AuNPs的SiNWs的荧光峰与HF处理后SiNWs的荧光峰峰形相当, 峰位变化不大; 但在蓝光区, 不同于HF处理前后SiNWs的发射峰(464 nm左右), 负载了AuNPs的SiNWs在423 nm的位置处出现了强荧光峰, 这个峰是AuNPs费米能级的电子与sp或d带的空穴辐射复合产生的.