圓二色光譜在研究蛋白結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用-全文預(yù)覽
【正文】 結(jié)構(gòu)同時(shí)部分破壞的伸展中間態(tài)（Ⅰ，）和完全伸展后蛋白質(zhì)的聚集態(tài)（A）。螺旋結(jié)構(gòu)的3個(gè)特征峰，192 nm有1個(gè)正峰，20222 nm處有2個(gè)負(fù)峰，吸收峰的強(qiáng)度可以反映蛋白α 螺旋的含量[15]。Alexander等[13]用遠(yuǎn)紫外CD檢測(cè)溶解的apoB100和nLDL，結(jié)果apoB100中的α螺旋和β折疊均比nLDL高，而無規(guī)則卷曲和β轉(zhuǎn)角則下降，整體的二級(jí)結(jié)構(gòu)無顯著變化。Wallace等[11]研究表明以現(xiàn)有的未包括膜蛋白的參考蛋白體系，采用SELCONCONTIN及CDSTR等擬合運(yùn)算程序預(yù)測(cè)具有富含α螺旋及β折疊的膜蛋白，其結(jié)果與溶液狀態(tài)的蛋白CD光譜有差別，特別在190nm后尤為明顯；并且溶液狀態(tài)的CD光譜擬合蛋白結(jié)構(gòu)結(jié)果與由DSSP方法計(jì)算的膜蛋白晶體二級(jí)結(jié)構(gòu)有差別?，F(xiàn)代的蛋白質(zhì)CD擬合二級(jí)結(jié)構(gòu)的算法主要是，采用最小二乘法、單值分解及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等算法，以待測(cè)蛋白質(zhì)代替參考蛋白體系中結(jié)構(gòu)相似的某一蛋白質(zhì)，反復(fù)計(jì)算取代后的收斂性，從而計(jì)算擬合出未知待測(cè)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)組成[9,10]。由于這一CD光譜區(qū)域內(nèi)，包含著更為豐富的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)信息，這一光譜區(qū)域的參考蛋白質(zhì)的圓二色光譜及擬合運(yùn)算方法也已成為研究熱點(diǎn)。具有不同二級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)或多肽所產(chǎn)生CD譜帶的位置、吸收的強(qiáng)弱都不相同。 近紫外區(qū)的圓二色光譜反映了芳香族氨基酸殘基和二硫鍵在不對(duì)稱環(huán)境中的圓二色性, 主要揭示蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)信息，研究不對(duì)稱微環(huán)境的變化和影響, 對(duì)肽鍵在遠(yuǎn)紫外區(qū)的CD信號(hào)并不造成干擾, 在研究中可以將這些信息作為光譜探針。(2)250～300nm的近紫外光譜區(qū)[6]，主要由側(cè)鏈芳香基團(tuán)的ππ*電子躍遷引起,這一區(qū)域可給出“局域”側(cè)鏈間的相互作用。在蛋白質(zhì)和多肽分子中,肽鏈骨架中的肽鍵、芳香氨基酸殘基及二硫橋鍵是主要的光活性生色基團(tuán),當(dāng)平面圓偏振光通過時(shí), 這些生色基團(tuán)對(duì)左右圓偏振光的吸收不同, 造成偏振光矢量的振幅差, 使得圓偏振光變成了橢圓偏振光,就產(chǎn)生了蛋白質(zhì)的圓二色性[4]。利用圓二色性研究蛋白結(jié)構(gòu)的工作始于1962年，Holzawarth與Doty發(fā)表了利用圓二色技術(shù)測(cè)定多聚氨基酸和肌紅蛋白構(gòu)象。二維、多維核磁共振技術(shù)適用于較小分子量蛋白質(zhì)構(gòu)相分析且數(shù)據(jù)處理過程繁瑣。在專門存儲(chǔ)蛋白質(zhì)和核酸分子結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)中，接近90%的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)是用X射線晶體學(xué)的方法測(cè)定的。由于生物大分子基本都含有手性的基團(tuán)和結(jié)構(gòu)，圓二色光譜可以幫助測(cè)量和觀察生物大分子的結(jié)構(gòu)和構(gòu)象變化，也可應(yīng)用于研究 DNA/RNA 反應(yīng)、酶動(dòng)力學(xué)、光學(xué)活性物質(zhì)純度測(cè)量、藥物定量分析；天然有機(jī)化學(xué)與立體有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)與宏觀大分子、
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