多肽Trp-Pron-Tyr中色氨酸和酪氨酸之间的超快质子耦合电子转移(英文)

本文使用稳态吸收与荧光光谱、纳秒时间分辨荧光光谱和飞秒时间分辨瞬态吸收光谱技术,在pH=3、7和10的三种条件下,全面研究了一系列模型多肽(Trp-Pro_n-Tyr,WP_nY,n=0、1、2、3、5)中色氨酸(Trp,W)和酪氨酸(Tyr,Y)之间的超快质子耦合电子转移特性.研究发现多肽中色氨酸的荧光猝灭程度与肽链的长度呈负相关.在WPY中,色氨酸的荧光被强烈猝灭,并且这种猝灭效应与pH值高度相关.稳态吸收光谱表明,WPY中存在与其他模型多肽明显不同的缺色性;瞬态吸收光谱也展现出其激发态衰减比其他模型多肽更快,尤其是在pH=10时,这可能归因于色氨酸和酪氨酸之间高效的质子耦合电子转移效应.由于WPY中色氨酸和酪氨酸之间的距离极短,两个氨基酸之间发生了偶极相互作用,从而实现了酪氨酸向色氨酸“直接式”的质子和电子转移过程.其他模型多肽中,两个氨基酸之间的距离较远,只能发生缓慢和长程的“间接式”质子和电子转移.此外,本文对WY和WP二肽的研究结果进一步表明,色氨酸可能与多肽的肽骨架或脯氨酸之间还存在更复杂的相互作用.该研究为色氨酸-酪氨酸“二联体”...     

辅酶NADH与色氨酸共振能量转移的荧光动力学研究

采用时间相关单光子计数技术, 结合紫外-可见吸收光谱和稳态荧光光谱, 对不同环境下的色氨酸和辅酶还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)之间的共振能量转移荧光动力学进行了研究. 单体色氨酸、 牛血清白蛋白以及乳酸脱氢酶蛋白与NADH之间相互作用的光谱数据表明, 只有存在NADH结合位点的乳酸脱氢酶和NADH之间发生了荧光共振能量转移. 进一步通过加入丙酮酸来阻断乳酸脱氢酶和NADH之间的荧光共振能量转移通道, 时间分辨荧光光谱和衰减相关光谱(DAS)证实, 蛋白结合位点的存在是NADH和色氨酸之间发生荧光共振能量转移的前提条件. DAS揭示了乳酸脱氢酶平均荧光寿命的减小主要是源于色氨酸中7.35 ns的荧光寿命成分与NADH之间的荧光共振能量转移, 同时给出了NADH和色氨酸之间的能量转移效率, 为研究NADH和蛋白之间的相互作用提供了新思路.     

聚合过程中原位生成助稳定剂的细乳液聚合

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为共聚单体,不加任何传统的助稳定剂进行细乳液聚合.在共聚体系中,由于DFMA在初期反应生成的聚合物中占有较高比例,初期形成的少量低聚物可以起到助稳定剂作用,因此DFMA作为反应单体的同时,又可以原位生成助稳定剂,维持单体液滴或乳胶粒子的稳定,以细乳液聚合的方式进行聚合.分别采用油溶性引发剂(AIBN)和水溶性引发剂(KPS)引发聚合,考察细乳液聚合过程中乳胶粒子粒径的变化规律,粒径由初始时刻的400nm左右减少到80nm左右,最终与使用传统的助稳定剂得到的粒径相当.提出了原位生成助稳定剂的细乳液聚合机理,并使用交联剂验证了提出的原位生成助稳定剂的细乳液聚合机理.     

铝离子对辅酶NADH分子荧光增强和构象变化的影响

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)是生物体内重要的辅酶分子,在细胞能量代谢中发挥着关键作用。金属离子可以影响NADH所参与的酶促反应,其中铝离子（Al3+）对神经系统具有毒性,可以引发神经退行性疾病。因此,Al3+和NADH分子间相互作用的研究有助于了解Al3+对生物体内TCA循环和酶促反应的影响,具有重要的生物学意义。本文采用紫外-可见吸收和稳态荧光光谱,结合时间相关单光子计数技术(TCSPC),研究了Al3+对水溶液中NADH的本征荧光光谱和分子构象变化的影响。紫外-可见吸收光谱显示,NADH与Al3+的结合不会改变NADH分子腺嘌呤和烟酰胺两个本征发色团的吸收特性。为避免NADH分子内两个本征发色团之间的荧光共振能量转移效应的影响,采用340 nm作为激发波长,比较了NADH与Al3+作用前后的荧光特性。实验结果证实,Al3+可以与NADH焦磷酸盐桥上的两个氧原子相结合,使NADH分子的结构变得相对更加刚性,从而抑制NADH分子在溶液中的转动等非辐射过程,导致NADH分子平均荧光寿命增加,最终引起NADH分子荧光强度随Al3+浓度的增加而线性增强。进一步,采用NADH本征荧光寿命振幅比的研究方法表征了NADH分子在溶液中的两种主要构象形式：腺嘌呤和烟酰胺相互堆积的折叠构象以及腺嘌呤和烟酰胺相互分离的展开构象。研究发现,Al3+会打破溶液中NADH分子展开构象和折叠构象的平衡状态,促使辅酶NADH分子的展开构象转变为折叠构象,最终达到新的动态平衡,并且当NADH和Al3+以不大于1∶2的浓度比结合时,NADH分子两种构象的振幅比与铝离子浓度的对数间存在线性关系,在Al3+浓度检测等领域具有良好的应用前景。     

基于胆红素荧光增强效应的锌离子探针特性研究

锌离子Zn^2+对胆红素BR有着显著的荧光增强效应,基于该荧光特性,利用紫外可见光吸收和稳态荧光光谱技术提出了一种BR作为荧光探针用于Zn^2+浓度检测的新方法,特别是首次采用在波长663和600nm处的稳态荧光强度比值方法系统地研究了其与锌离子浓度在0~90μmol·L^-1范围内变化的关系,与常用的单波长荧光强度探测方法比较,有效地避免了探针浓度变化及激发光强度变化等非目标因素的影响。实验研究结果发现BR荧光探针对Zn^2+的识别行为在0~20μmol·L^-1范围内,探针BR的荧光强度比值I663 nm/I600 nm与Zn^2+的浓度之间具备线性增长关系,尤其是0~10μmol·L^-1有非常好的线性关系,线性相关系数r=0.999 87,同时Zn^2+检测限为0.1μmol·L^-1。在20~90μmol·L^-1范围内,荧光强度比值I663 nm/I600 nm趋于饱和。研究发现对实时检测人体内的Zn^2+具有很好的应用前景。     

基于FRET效应的碳量子点/银纳米粒子荧光探针测定西咪替丁的研究

以天然水果杨桃为唯一原料,由水热法直接合成了荧光强度高、发光性能良好的杨桃碳量子点(CB-CQDs),用紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(FL)分别表征了CB-CQDs形貌和光学特性。研究发现,在pH 6.0的伯瑞坦-罗宾森(BR)缓冲溶液中,向CB-CQDs溶液中加入银纳米粒子(AgNPs)后,AgNPs与CB-CQDs之间产生荧光共振能量转移(FRET)效应(CB-CQDs和AgNPs分别为荧光供体与受体),使CB-CQDs荧光猝灭,荧光信号"关闭";于该体系中加入西咪替丁(Cimetidine,CMT)后可使猝灭的荧光强度部分恢复,荧光信号重新"打开",据此可实现CMT的定量测定。基于以上原理提出了以CB-CQDs/AgNPs为荧光探针测定CMT的荧光分析新方法,并对反应机理进行了讨论。在优化条件下,CMT浓度在9.0×10~(-8)～1.0×10~(-6) mol/L范围内与CB-CQDs在λ_(ex)/λ_(em)=319 nm/397 nm处的荧光恢复值(ΔI_F)呈良好的线性关系,相关系数(r)为0.998 6,检出限(3σ/k)为1.9×10~(-8) mol/L。将该方法用于样品中CMT的测定,结果满意。