有機(jī)小分子與蛋白質(zhì)相互作用的研究及其分析應(yīng)用.pdf

1、蛋白質(zhì)是各類生命的基本物質(zhì)，是生物性狀的直接表達(dá)者，擔(dān)負(fù)著各種生理功能，從整體上維持生物體新陳代謝活動(dòng)的進(jìn)行。深入研究小分子物質(zhì)與蛋白質(zhì)的作用機(jī)理，建立蛋白質(zhì)快速、簡(jiǎn)便的分析方法，對(duì)分子水平上闡明生命的奧秘等方面具有重要的意義，是當(dāng)前生物分析化學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn)之一。 本論文利用熒光技術(shù)、共振光散射技術(shù)、表面張力測(cè)定技術(shù)、吸收光譜技術(shù)、圓二色譜技術(shù)、透射電鏡等手段研究了小分子物質(zhì)與蛋白質(zhì)的作用機(jī)理，建立了蛋白質(zhì)快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便的

2、分析方法。論文共分五個(gè)部分。 論文的第一部分主要綜述了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、小分子物質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用的研究方法和研究進(jìn)展，以及共振光散射技術(shù)基本原理及其在蛋白質(zhì)分析應(yīng)用中的研究進(jìn)展等。共引用文獻(xiàn)147篇。 論文的第二部分中，利用熒光光譜法、紫外光譜法、圓二色光譜法等方法研究了除草劑雙氟磺草胺(flomsulam，縮寫(xiě)為FU)與血清白蛋白之間的相互作用機(jī)理。結(jié)果表明：FU可以顯著猝滅BSA的熒光，其猝滅機(jī)制為靜態(tài)猝滅。FU與

3、BSA的結(jié)合常數(shù)K在299K和309K時(shí)分別為1.5×10<'4>和7.1×10<'3>Lmol<'-1>，兩者之間存在一個(gè)結(jié)合位點(diǎn)。體系的焓變AH和熵變AS分別為-57.9KJmol<'-1>和-113.6Jmol<'-1>s<'-1>)，說(shuō)明FU與BSA之間主要以氫鍵作用力和范德華力相互結(jié)合。根據(jù)Forstcr非輻射能量轉(zhuǎn)移理論，F(xiàn)U-BSA間的結(jié)合距離為1.6nm，能量轉(zhuǎn)移效率為0.41。紫外光譜和圓二色光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)U可以

4、導(dǎo)致BSA構(gòu)象發(fā)生改變。 論文的第三部分應(yīng)用熒光光譜、紫外吸收光譜、熒光壽命和圓二色光譜法研究了生理?xiàng)l件和酸性條件下剛果紅(CR)與牛血清白蛋白(BSA)在非離子型表面活性劑TX-100存在時(shí)的相互作用機(jī)理。結(jié)果表明在生理?xiàng)l件下和pH=2.75的檸檬酸鈉．鹽酸緩沖溶液中CR-TX-100對(duì)BSA有較強(qiáng)的熒光猝滅作用，其熒光猝滅方式均以靜態(tài)猝滅為主。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，TX-100的加入能夠促進(jìn)CR對(duì)BSA的熒光猝滅作用，認(rèn)為CR和TX-

5、100的協(xié)同作用，使得CR、TX-100與BSA三者形成了大的聚集體，促進(jìn)了BSA的熒光猝滅作用。有無(wú)TX-100條件下體系的同步熒光光譜和加入不同物質(zhì)溶液微環(huán)境疏水性研究表明，CR-TX-100使BSA內(nèi)部的疏水結(jié)構(gòu)有所瓦解，肽鏈的伸展程度增加，CR-TX-100為BSA提供了極性較強(qiáng)的微環(huán)境。圓二色光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明TX-100存在下隨著CR濃度的增加，BSA發(fā)生了去折疊過(guò)程。在論文的第四部分，研究了在pH為5.4的酸性介質(zhì)中，表面活

6、性劑十二烷基苯磺酸鈉、稀土離子Y<'3+>和蛋白質(zhì)共振光散射的增強(qiáng)作用，其最大峰位于351nm處，且其強(qiáng)度與蛋白質(zhì)的濃度在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，據(jù)此建立了一種定量測(cè)定蛋白質(zhì)的新方法。BSA、HSA、EA的線性范圍分別為4.0x10<'-8>-5.0x10<'-6>、4.0x10<'-8>-5.0x10<'-6>mL<'-1>和8.0x10<'-8>-2.0x10<'-5>g mL<'-1>，檢出限分別為0.010、0.011和0.059

7、μg mL<'-1>。該方法用于實(shí)際樣品人血清蛋白和雞蛋血清蛋白總量的分析，結(jié)果令人滿意。 論文的第五部分研究了酸性介質(zhì)中有機(jī)溶劑(乙醇、丙酮)和十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)與蛋白質(zhì)的相互作用，有機(jī)溶劑的加入有效的促進(jìn)了SBDS與BSA的聚集作用，從而導(dǎo)致共振光散射增強(qiáng)，且共振光散射的強(qiáng)度與蛋白質(zhì)的濃度在一定范圍內(nèi)成正比，該法可用于蛋白質(zhì)的測(cè)定。丙酮體系中BSA、HSA和EA的線性范圍分別為4.0x10<'-8>-10×10<'

8、-5>、4.0x10<'-8>-1.8×10<'-5>和4.0x10<'-8>-1.2×10<'-5>g mL<'-1>，乙醇體系中BSA、HSA和EA的線性范圍分別為8.0x10<'-8>-1.0x10<'-5>、8.0x10<'-8>-1.4x10<'-5>和1.0×10<'-7>-1.0×10<'-5> g mL<'-1>。該體系用于實(shí)際樣品人血清總蛋白的測(cè)定，丙酮體系和乙醇體系相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.4﹪和3.5﹪。 本論

9、文的主要特點(diǎn)是： (1)本文利用熒光光譜、紫外吸收光譜、熒光壽命和圓二色光譜等多種手段討論了三唑嘧啶磺酰胺類除草劑雙氟磺草胺(flozasulam，縮寫(xiě)為FU)和偶氮類染料剛果紅(CR)與血清白蛋白之間的相互作用，豐富了農(nóng)藥和染料等有機(jī)小分子與蛋白質(zhì)作用的研究?jī)?nèi)容。 (2)研究了表面活性劑存在的條件下，有機(jī)溶劑或稀土離子與蛋白質(zhì)體系的共振光散射增強(qiáng)作用，建立了靈敏的蛋白質(zhì)分析方法。該方法簡(jiǎn)便、快速，具有較寬的線性范圍。并