圓二色光譜在研究蛋白結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用(更新版)
【正文】 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。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)。 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。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]。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。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、金屬絡(luò)合物、聚合物化學(xué)等相關(guān)的科學(xué)研究。本文綜述了圓二色產(chǎn)生原理及與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)關(guān)系并簡(jiǎn)單闡述了圓二色光譜在研究蛋白結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用案例。目前，測(cè)定蛋白質(zhì)分子構(gòu)象的方法還有X射線衍射，核磁共振技術(shù)及冷凍電子顯微技術(shù)[2]等。此外，圓二色對(duì)構(gòu)象變化敏感，它可靈敏地檢測(cè)一些反應(yīng)引起的構(gòu)象變化，特別適用于觀測(cè)蛋白質(zhì)的變性。根據(jù)電子躍遷能級(jí)能量的大小，蛋白質(zhì)的CD光譜分為三個(gè)波長(zhǎng)范圍[5] (1)250nm以下的遠(yuǎn)紫外光譜區(qū)，圓二色性主要由肽鍵的nπ*電子躍遷引起(酰胺鍵的吸收在190nm250nm)，這一波長(zhǎng)范圍的CD譜包含蛋白質(zhì)主鏈構(gòu)象的信息。在蛋白質(zhì)或多肽的規(guī)則二級(jí)結(jié)構(gòu)中，肽鍵是高度有規(guī)律排列的，其排列的方向性決定了肽鍵能級(jí)躍遷的分裂情況。找出與實(shí)驗(yàn)曲線最接近的曲線計(jì)算出各構(gòu)象的含量。近年來圓二色光譜因其操作簡(jiǎn)單，靈敏度高在研究低密度脂蛋白氧化方面引起科研工作者的廣泛關(guān)注。（HRP）的熱伸展過程研究發(fā)現(xiàn)氰基取代后，酶中血紅素鐵的自旋狀態(tài)和配位狀態(tài)都與天然態(tài)完全不同，氰基取代水分子成為血紅素Fe(Ⅲ)的第六配體，這時(shí)血紅素周圍的氫鍵也會(huì)遭受一定程度的破壞，從而使HRP的熱穩(wěn)定性急劇下降[16]。用一些事情，總會(huì)看清一些人。學(xué)習(xí)參考
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