圓二色光譜在研究蛋白結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用-在線瀏覽
2024-07-30 00:16本頁面
【正文】 絡(luò)合物、聚合物化學(xué)等相關(guān)的科學(xué)研究。傳統(tǒng)的圓二色譜是指波長在200～400 nm 之間的吸收譜, 20世紀(jì)70年代, 由于“八區(qū)律”、“激子手性法”[1]等方法的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展, 圓二色譜得到了廣泛應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：圓二色光譜；蛋白質(zhì)；構(gòu)象；由于光學(xué)活性分子對左、右圓偏振光的吸收不同, 使得左、右圓偏振光透過后變成橢圓偏振光, 這種現(xiàn)象就是圓二色性(circular Dichroism,簡稱 CD)。.. . . ..圓二色光譜在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用摘要：圓二色光譜（CD）是研究手性分子結(jié)構(gòu)的重要工具，近年來圓二色光譜在蛋白結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)用越來越廣泛。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。歷史上，圓二色性又稱為光學(xué)活性，巴斯德在19世紀(jì)就發(fā)現(xiàn)并研究了檸檬酸的光學(xué)活性。圓二色光譜是一種差光譜, 是樣品在左右旋偏振光照射下的吸收光譜差值。蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵連接而成的具有特定結(jié)構(gòu)的生物大分子, 它并不是以長鏈分子的狀態(tài)存在，而是折疊成特定的三維結(jié)構(gòu)。目前，測定蛋白質(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。大約9%的已知蛋白結(jié)構(gòu)是通過核磁共振技術(shù)來測定的。但是X射線衍射技術(shù)對于分析結(jié)構(gòu)復(fù)雜、柔性的生物大分子蛋白質(zhì)，適合的單晶培養(yǎng)限制了它的應(yīng)用。冷凍電子顯微技術(shù)只能用于形成二維晶體的體系，且需要專門的冷凍平臺。此外，圓二色對構(gòu)象變化敏感，它可靈敏地檢測一些反應(yīng)引起的構(gòu)象變化，特別適用于觀測蛋白質(zhì)的變性。1969年Greenfield應(yīng)用圓二色光譜數(shù)據(jù)估計了蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)[3]，之后有關(guān)CD光譜研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的報道增多。蛋白質(zhì)一般有一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)、四級結(jié)構(gòu)幾個主要結(jié)構(gòu)層次, 有的還有結(jié)構(gòu)域或超二級結(jié)構(gòu)。另外，有的蛋白質(zhì)輔基對蛋白質(zhì)的圓二色性也有影響。根據(jù)電子躍遷能級能量的大小，蛋白質(zhì)的CD光譜分為三個波長范圍[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)，這一波長范圍的CD譜包含蛋白質(zhì)主鏈構(gòu)象的信息。(3)300700nm的紫外可見光光譜區(qū)，主要由蛋白質(zhì)輔基等外在生色基團(tuán)引起。遠(yuǎn)紫外區(qū)的圓二色光譜反映了蛋白質(zhì)或多肽的規(guī)則二級結(jié)構(gòu)中肽鍵排列的方向和能級躍遷情況, 通過對譜帶位置和吸收強(qiáng)弱的分析對比, 就能研究不同蛋白質(zhì)或多肽的二級結(jié)構(gòu)。紫外可見光
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