水溶性阳离子型吡啶基咔咯镓配合物与人血清蛋白的相互作用

利用紫外吸收光谱、荧光光谱、圆二色(CD)光谱和分子对接计算探究了5,10,15-三[4-(N-甲基-吡啶)]咔咯镓配合物(1-Ga)与人血清蛋白(HSA)的相互作用.结果表明,HSA的荧光能被1-Ga静态猝灭,两者的结合常数为2.82×104L/mol,作用距离为3.342 nm.热力学参数显示1-Ga主要通过氢键和疏水作用与HSA结合,位点标记竞争实验表明1-Ga优先结合HSA的布洛芬位点Ⅱ.此外,紫外吸收光谱和CD光谱显示二者的相互作用会导致HSAα-螺旋结构的减少.分子对接计算结果表明1-Ga优先结合在HSA亚结构域ⅢA的位点Ⅱ疏水袋中.     

白藜芦醇类似物与人血清白蛋白的相互作用

采用荧光光谱、三维荧光光谱、紫外吸收光谱研究白藜芦醇类似物(Z)-2-(3,4-二甲氧苯基)-3-(4-二甲氨基苯基)丙烯腈(HCQ)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用,探讨其作为抗肿瘤药物的可能。结果发现HCQ与HSA形成了基态配合物,HCQ主要结合于HSA的位点Ⅰ,与位点Ⅱ也有微量的结合,反应为自发的放热反应,其ΔH、ΔS、ΔG均小于零,二者之间的结合力为氢键或者范德华力,结合常数为104～105数量级。HCQ与HSA的结合使HSA构象发生变化,Trp-214所处的环境疏水性增加,使得其内源性荧光显著降低。说明合成的白藜芦醇类似物能够与人血清白蛋白结合。     

全氟丙酸与人血清白蛋白结合作用机制的计算模拟与光谱法研究

通过分子对接和动力学模拟的计算方法模拟人血清白蛋白(HSA)的三维空间结构,建立了HSA与全氟丙酸(IPC-PFFA-3)相互作用的模型,研究了HSA与全氟丙酸复合物在水溶液中的稳定性以及在结合位点中的动力学性质。在模拟人体生理的实验条件下,采用荧光光谱法和同步荧光光谱法研究了HSA与IPCPFFA-3的相互作用。实验结果表明,IPC-PFFA-3与HSA形成的复合物HSA-IPC-PFFA-3对HSA产生荧光猝灭作用,其猝灭机理是静态猝灭;热力学参数计算得出两者结合的主要作用力为氢键作用力;竞争实验的结果表明IPC-PFFA-3与HSA的结合位点位于HSA的SiteⅡ,与分子对接的模拟结果相吻合。同步荧光光谱实验与动力学模拟的结果证明IPC-PFFA-3与HSA能够稳定结合,并使HSA的构象发生变化。     

芘与人血清白蛋白和牛血清白蛋白结合位点微环境极性的差异

利用芘(Pyr)的微环境极性探针性质, 采用稳态荧光光谱、 荧光共振能量转移技术结合分子对接法, 对比分析了Pyr分别与人血清白蛋白(HSA)和牛血清白蛋白(BSA)作用机制的差异. 结果表明, HSA和BSA中Pyr的I₁/I₃平均值分别为1.36和0.92; Pyr与HSA和BSA的结合常数分别为1.86×10⁷和1.71×10⁵ L/mol; Pyr与HSA和BSA中色氨酸残基表观距离分别为2.37和2.34 nm. Pyr在HSA和BSA中不同的结合位点位于ⅠB子域和ⅠA子域, 其结合位点周围氨基酸残基的极性是影响Pyr I₁/I₃值的主要原因之一. 实验证实Pyr与HSA和BSA结合作用位点处的微环境极性存在差异.     

二苯甲酮与人血清白蛋白相互作用的研究

在模拟人体生理条件下(pH=7.4),采用荧光光谱、位点竞争、三维荧光光谱研究了二苯甲酮(BP)与人血清白蛋白(HSA)之间的相互作用。根据修正的Stern-Volmer方程计算了不同温度下的结合常数,并结合Van't Hoff方程计算出相应的热力学参数。实验结果表明,BP对HSA的猝灭机制为静态猝灭过程,氢键和范德华力是维持BP-HSA复合物稳定的主要作用力;位点竞争实验揭示了BP在HSA上的结合位点位于亚域结构II A上的疏水腔中(site I位);三维荧光光谱分析表明BP使HSA发生了轻微地解旋,HSA的二级结构发生了改变。     

考拉维酸对人血清白蛋白结构的影响

利用多种荧光光谱法、紫外光谱法并结合分子模拟等方法, 表征了模拟生理条件下一种植物药活性组分考拉维酸(KA)影响人血清白蛋白(HSA)的结构信息. 同步荧光及紫外光谱证实考拉维酸的存在影响了HSA的微环境; 二维及三维荧光光谱表明考拉维酸可以猝灭HSA的内源荧光, 使其构象发生变化. 荧光偏振的测定提供了考拉维酸与HSA作用后生成的配合物弛豫时间与聚集特性的信息, 揭示KA的存在使HSA的流动性和微粘度发生变化. 定量求得不同温度下(298、308 和318 K)考拉维酸与HSA作用的键合参数和热力学参数. 分子模拟表明考拉维酸键合位点于HSA分子的疏水腔内, 并与赖氨酸Lys195 和天冬氨酸Asp451 形成三个氢键, 与HSA的键合模式主要是疏水作用; 位点竞争实验证明考拉维酸在HSA亚结构域的位点Ⅱ位发生作用. 另外, 获得的相关物理化学参数从分子水平上揭示了考拉维酸与HSA相互作用的机制. 结果表明, HSA对考拉维酸有较强的结合能力, 提示人血清白蛋白对考拉维酸可起到储存和转运的作用.     

光谱技术结合分子模拟测定塑化剂邻苯二甲酸二正辛酯与人血清白蛋白相互作用模式

在生理酸度(pH 7.4)条件下,采用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、圆二色谱(CD)和红外光谱(FT-IR)等多种光谱方法并结合分子模拟技术,测定了塑化剂邻苯二甲酸二正辛酯(DnOP)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用模式。荧光滴定结果表明,DnOP对HSA内源荧光的猝灭机制为形成HSA-DnOP复合物的静态猝灭,其在不同温度下的熵变(ΔS°)和焓变(ΔH°)分别为35.32 J·mol-1·K-1和-9.13 kJ·mol-1,表明结合反应主要由疏水作用和氢键驱动。位点竞争实验表明DnOP与曙红Y发生了置换反应,揭示DnOP主要结合在HSA亚结构域ⅡA(SiteⅠ位),分子模拟结果显示,DnOP插入亚结构域ⅡA的疏水空腔,通过疏水作用以及DnOP的羰基氧与His242氨基酸残基间形成的氢键与蛋白结合,实验结果与荧光光谱及位点竞争实验一致。紫外-可见光谱、CD及FT-IR光谱的分析结果表明,DnOP与HSA结合导致了HSA二级结构发生变化,降低了HSA中α-螺旋的含量,并诱导HSA的多肽链发生部分伸展。     

以苝二酰亚胺为发色团的荧光探针的研究进展

近年来,分子荧光探针以其高灵敏度、高选择性、专一性及设计的简便性等优点受到广泛的关注.苝二酰亚胺类(perylene tetracarboxylic diimide, PDI)衍生物具有良好的光热和化学稳定性、较高的荧光量子产率、较大的斯托克斯位移以及易修饰性等优点,能够作为优良的荧光探针发色团.苝四酸酐结构本身具有强吸电子性,易被还原而不易被氧化,因此能够作为良好的电子受体.但其自身结构容易发生π-π堆积,导致水溶性较差,限制了其在生物领域里的大范围应用.通过研究人员的努力,在PDI结构中引入亲水性基团改善了其水溶性.根据被检测物种的种类对PDI类荧光探针进行分类,详细介绍了近年来以PDI为发色团的荧光探针在离子检测、气体检测、生物分子检测等方面的研究进展,并探讨探针的设计方法、荧光响应机制以及应用.最后提出进一步构建新型PDI类衍生物分子荧光探针面临的挑战和未来发展方向,并对应用前景进行了展望.     

中药小分子阿魏酸和丹皮酚与人血清白蛋白的竞争结合作用研究

用亲和色谱研究了两种中药小分子阿魏酸(FA)、丹皮酚(PAE)在人体生理条件缓冲溶液(pH7.4)条件下与人血清白蛋白(HSA)的相互作用.从药物分子在蛋白质分子上有多种类型相互独立的结合位点的假定出发,应用Langmuir吸附模型和竞争置换分析研究了FA,PAE与HSA的竞争性相互作用.结果表明,FA,PAE与HSA之间存在一类位点,且FA与PAE竞争HSA上的indole位点(siteⅡ).根据热力学参数推测出FA,PAE与HSA之间的作用力主要为氢键作用.从FA,PAE竞争HSA上同一位点的角度,对中医用药中常将含有FA与含有PAE的中药配伍使用,以提高疗效的临床用药现象进行了解释.     

CdTe/CdS@SiO_2@BPEI-CQDs双发射比率荧光探针的构建及在测定生物样品中Cu(Ⅱ)的应用

本文制备了对Cu(Ⅱ)具有选择性识别作用的Cd Te/Cd S@Si O_2@BPEI-CQDs双发射比率荧光探针。基于Cu(Ⅱ)能使探针表面的BPEI-CQDs荧光猝灭的现象,建立了测定Cu(Ⅱ)的比率荧光新方法。在最佳条件下,该方法测定Cu(Ⅱ)的线性范围为0.40~70μmol/L,检测限为0.27μmol/L。建立的方法已被成功用于人体尿液及血浆中Cu(Ⅱ)的测定。     

光谱法结合原子力显微镜和分子对接技术研究金丝桃苷与人血清白蛋白的相互作用

在模拟生理条件下,采用荧光、共振散射、圆二色谱(CD)等光谱法和原子力显微镜及分子对接技术,研究了金丝桃苷与人血清白蛋白(HSA)的相互作用。应用分子对接技术预测金丝桃苷结合在HSA的SiteⅠ位,预测结果与位点探针竞争实验结果吻合。原子力显微镜(AFM)图像和共振散射光谱表明,与金丝桃苷结合后HSA的分子直径变大,产生相互聚集。金丝桃苷对HSA内源荧光的猝灭机制属于形成基态复合物所引起的静态猝灭。测得的热力学参数表明,金丝桃苷与HSA作用主要由疏水作用和氢键驱动。根据Frster非辐射能量转移理论求得两者间的结合距离为3.52nm。CD谱显示金丝桃苷诱导HSA的二级结构产生稍许的变化。     

高效亲和色谱法测定丹皮酚与固定化人血清白蛋白结合域

利用亲和色谱,在模拟人体生理环境下(37 ℃、pH 7.4),采用竞争置换法研究了丹皮酚(PAE)与固定化人血清白蛋白(HSA)的相互作用。通过对PAE的自我竞争分析及PAE与HSA上结合位点的标记物间的竞争置换分析,得到了PAE和HSA间的结合常数、结合位点数和结合域。结果表明: PAE在HSA分子中仅存在一类结合位点,结合常数为4.84×103 L/mol,该结合位点为HSA上的Sudlow siteII;通过对PAE与HSA相互作用的热力学研究,推断出二者间的作用力类型为氢键或范德华力。     

一种席夫碱比率荧光探针识别检测Zn2+及细胞成像

合成了一种苯并噻唑类席夫碱荧光探针BTC。该探针可以在中性水体系(DMF/H₂O,3/2,v/v)中识别检测锌离子而不受镉离子干扰。加入锌离子后,探针在508nm处的发射峰逐渐减弱并蓝移至470nm处,从而可以实现比率荧光检测,检测限为1.51×10^-8 M。此外,溶液荧光颜色由绿色变为蓝绿色,可以实现裸眼识别。并且,BTC显示出对HeLa细胞中的外源Zn²⁺良好的荧光成像能力。     

考拉维酸对人血清白蛋白结构的影响

利用多种荧光光谱法、紫外光谱法并结合分子模拟等方法,表征了模拟生理条件下一种植物药活性组分考拉维酸(KA)影响人血清白蛋白(HSA)的结构信息.同步荧光及紫外光谱证实考拉维酸的存在影响了HSA的微环境;二维及三维荧光光谱表明考拉维酸可以猝灭HSA的内源荧光,使其构象发生变化.荧光偏振的测定提供了考拉维酸与HSA作用后生成的配合物弛豫时间与聚集特性的信息,揭示KA的存在使HSA的流动性和微粘度发生变化.定量求得不同温度下(298、308和318 K)考拉维酸与HSA作用的键合参数和热力学参数.分子模拟表明考拉维酸键合位点于HSA分子的疏水腔内,并与赖氨酸Lys195和天冬氨酸Asp451形成三个氢键,与HSA的键合模式主要是疏水作用;位点竞争实验证明考拉维酸在HSA亚结构域的位点II位发生作用.另外,获得的相关物理化学参数从分子水平上揭示了考拉维酸与HSA相互作用的机制.结果表明,HSA对考拉维酸有较强的结合能力,提示人血清白蛋白对考拉维酸可起到储存和转运的作用.     

Ni(Ⅱ)与HSA或BSA的结合平衡研究

用平衡透析法研究了生理pH(7.43)及pH(5.0)条件下Ni(Ⅱ)与HSA或BSA的结合平衡。Scatchard图分析表明 ,生理pH条件下 ,Ni(Ⅱ)在HSA或BSA中均有2个强结合部位 ,而在pH(5.0)条件下 ,只有1个强结合部位。Hill图分析表明Ni(Ⅱ)与HSA或BSA的结合均产生较强的正协同效应。通过不同pH对Ni(Ⅱ)与HSA或BSA结合的影响及Ni(Ⅱ)与Cu(Ⅱ)和Ca(Ⅱ)的竞争结合的结果 ,推测了两个强结合部位可能的结合位点和配位原子。竞争结果还表明Cu(Ⅱ)对Ni(Ⅱ)的结合有明显拮抗作用。Ca(Ⅱ)对Ni(Ⅱ)的结合影响很小。     

量子点比率荧光探针研究进展

量子点(QDs)是一种纳米发光粒子,具有优异的发光性能,在太阳能利用、荧光检测等方面具有广阔的应用前景。QDs与另一荧光团复合可构建比率荧光探针,实现可视化检测目标物并且提高了检测灵敏度。本文主要对QDs比率荧光探针的种类、构建方法和应用领域的研究进展进行综述,并对其中的不足进行分析,以期为研发具有优异性能的比率荧光探针提供借鉴。     

基于DNA功能化金属有机框架材料的荧光探针对瓣状核酸内切酶1的检测和成像研究

结构特异性核酸酶瓣状核酸内切酶1 (Flap enduclease 1, FEN1)在多种癌细胞中过度表达,被认为是癌症临床诊断的潜在生物标志物。FEN1的精确检测对于癌症早期诊断和预后具有重要意义。荧光法具有操作简单、灵敏度高等优势,被广泛应用于FEN1检测,但基于比率荧光信号检测FEN1的策略尚未见报道。本研究设计了一种基于DNA功能化金属有机框架材料(MOFs)的比率荧光探针(FAM-RhB@UiO-66-NH₂),用于细胞内FEN1的检测和成像。其中,罗丹明B(RhB)被封装在MOFs中,荧光团FAM修饰的DNA链通过Zr—O—P相互作用与MOFs结合,形成基于荧光共振能量转移(FRET)的纳米探针。在FEN1存在的情况下,DNA链被酶切割,FRET体系被破坏,荧光比率发生变化,从而可实现对FEN1的检测。在最佳实验条件下,检测FEN1的线性范围为0.01～3.0 U,线性方程为y=0.1314x+1.6107,检出限低至0.004 U(3σ)。将此探针用于细胞内FEN1成像,能够区分癌细胞和正常细胞。     

一种新型三氮唑化合物的光物理性质及其与血清白蛋白的键合研究

1-(1-萘基)-5-苯基-1H-1,2,3-三唑(1-(naphthalen-1-yl)-5-phenyl-1H-1,2,3-triazole, 简称NPTA)是一种新合成的三氮唑化合物, 研究了其光谱特征及其生物活性. 利用PM3半经验方法的Polak-Ribiere共轭梯度法得到了优化的NPTA分子结构, 进而用分子对接显示与人血清白蛋白(HSA)的键合模式及位点, 再利用紫外光谱、多种荧光光谱法等技术表征了NPTA及其键合HSA的光谱性质. 结果表明: 共轭多烯π键的存在使得NPTA呈现特征的荧光与紫外光谱. 分子模拟的结果表明NPTA可以嵌于HSA分子的疏水腔内, 并与精氨酸Arg222形成四个氢键; 位点竞争实验确定了NPTA在HSA亚结构域的位点II位发生作用. 二维及三维荧光光谱显示NPTA可以猝灭HSA的内源荧光, 使其构象发生变化; 紫外、同步荧光扫描证实NPTA主要猝灭了HSA色氨酸残基的荧光, 并影响了HSA的微环境; 较小的各向异性值说明NPTA与HSA结合后生成的配合物弛豫时间较短, 结合的较松. 荧光滴定法求得不同温度下(299, 309和319 K) NPTA与HSA作用的键合常数, 键合模式为典型的疏水作用, 与分子模拟的结果相一致. 另外, 测定了NPTA与键合HSA相关的几种物理化学参数.     

荧光光谱结合表面增强拉曼光谱法研究紫檀芪与人血清白蛋白相互作用

在模拟人体生理条件下,应用荧光光谱和表面增强拉曼光谱法研究了紫檀芪(PTE)与人血清白蛋白(HSA)之间相互作用机制.结果表明,HSA的荧光能被PTE静态猝灭,并伴随有非辐射能量转移作用,两者形成了1:1复合物,结合距离r=1.495 nm,结合常数KA=1.12×104(298 K)、4.07×104(304 K)和2.45×105 L/mol(310 K).表面增强拉曼光谱研究揭示,PTE分子通过甲氧基与HSA进行结合;热力学数据表明,二者间的作用主要为疏水作用;标记竞争实验指出PTE优先结合HSA的位点Ⅲ.三维荧光光谱、同步荧光光谱和表面增强拉曼光谱结果显示,与PTE作用后,HSA构象发生变化,导致色氨酸残基周围环境疏水性降低,但对PTE分子构象影响不大.     

光谱法结合分子模拟技术研究磺胺甲恶唑与左氧氟沙星的协同作用

在模拟人体生理酸度(pH=7.4)条件下,运用荧光光谱、紫外光谱和分子模拟技术,研究了磺胺甲恶唑(SMZ)和左氧氟沙星(LVFX)的协同作用.实验结果表明,SMZ、LVFX主要通过氢键和疏水作用与人血清白蛋白(HSA)发生相互作用形成复合物,导致HSA的内源荧光发生静态猝灭.SMZ、LVFX在HSA上有相同的结合位点,即Site I位.在HSA-SMZ(或HSA-LVFX)体系中分别加入LVFX(或SMZ),其结合常数均明显减小,表明LVFX(或SMZ)的存在削弱了HSA-SMZ(或HSA-LVFX)体系的结合能力,使得LVFX(或SMZ)更多被释放,血液中游离的LVFX(或SMZ)浓度增大,SMZ与LVFX共存能够协同增强药效.