(word完整版)蛋白质CD光谱定性解析_总结,推荐文档
cd光谱 蛋白质二级结构
CD光谱与蛋白质二级结构
引言
蛋白质的结构决定了其功能，而蛋白质的二级结构作为其整体结构的基础，具有非常重要的意义。圆二色光谱（CD光谱）是研究蛋白质二级结构的一种重要手段。本文将详细探讨CD光谱与蛋白质二级结构之间的关系。
一、CD光谱简介
圆二色光谱是一种测量生物大分子光学活性（即旋光度）的技术。当光经过手性物质时，光会发生偏振，这一现象被称作旋光性。CD光谱就是通过测量不同波长下的旋光度，从而推断出分子结构中的手性信息。在蛋白质结构研究中，CD光谱主要用于检测二级结构中的螺旋、折叠和β-转角等结构。
二、蛋白质二级结构
蛋白质的二级结构是指其局部的主链构象，主要包括α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲等。这些二级结构元件通过一定的排列组合，构成了蛋白质的三级结构。其中，α-螺旋和β-折叠是两种最主要的二级结构元件。
三、CD光谱与蛋白质二级结构的关系
α-螺旋结构：α-螺旋是蛋白质中最常见的二级结构元件之一，它由多个氨基酸残基组成，每个残基都围绕轴心以右手螺旋的方式排列。在CD光谱中，α-螺旋表现为325-340纳米的负峰和208-220纳米的正峰。这是因为α-螺旋的肽键交替出现顺时针和逆时针的旋转，从而产生了旋光性。
β-折叠结构：β-折叠是由肽链的伸展链组成的二级结构元件，通常平行或反平行排列。在CD光谱中，β-折叠表现为210-225纳米的负峰和190-205纳米的正峰。这是因为β-折叠中的肽键呈现规律性的顺时针或逆时针旋转，产生了特定的旋光性。
β-转角结构：β-转角是蛋白质中常见的二级结构元件，它由四个连续的氨基酸残基组成，其中第二和第三残基形成一定的角度。在CD光谱中，β-转角通常表现为没有明显的特征峰，这是因为β-转角的肽键旋转方向变化较快，不产生持续的旋光性。
蛋白质含量测定总结报告
4、蛋白质的沉淀反应
1、 盐析：当离子强度增加到足够高、达到饱和或半饱和程度时蛋白质从
溶液中沉淀出来的现象。
2、有机溶剂沉淀法
水化膜，降低介电常数，如PEG、丙酮、乙醇
3、重金属盐沉淀
pH＞pI时带负电荷，与重金属离子[Hg2+. Pb2+. Cu2+等] 结成不溶性沉淀。
4、有机酸沉淀法
pH小于等电点时，蛋白质带正电荷，易有机酸的负离子生 成不溶性沉淀。如单宁酸、苦味酸、钨酸、三氯乙酸、磺基水杨酸
是否用于合成蛋白质 标准氨基酸、非标准氨基酸 有无遗传密码 编码氨基酸、非编码氨基酸
氨基酸可根据R基结构和理化性质进行分类
1.非极性疏水R基氨基 酸
2.极性不带电荷氨基 酸
3.带正电荷R基氨基酸
4.带负电荷R基氨基酸
1. 非极性疏水R基氨基酸(一)
1. 非极性疏水R基氨基酸(二)
(甲硫氨酸)
2. 极性不带电荷R基氨基酸
蛋白质结构的基本单位—氨 基酸
化学结构属
L-型α氨基 酸（甘氨酸 除外） 氨基酸的结 构通式
2.氨基酸的分类
分类依据 R基结构 R基酸碱性 分 类 脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、杂环族氨 基酸 酸性氨基酸、碱性氨基酸、中性氨基酸
人体内能否自己合成 必需氨基酸、非必需氨基酸
分解产物进一步转化 生糖氨基酸、生酮氨基酸、生糖兼生酮氨 基酸
光谱定性定量分析
应用范围广
▪可测定的元素多达70多种
本章小结
❖ 原子光谱的产生：第一共振线、自吸、自蚀、影 响谱线的强度的因素
❖仪器：光源的作用、 ICP光源 ❖ 分析方法： ▪ 定性分析—分析线、最后线 ▪ 半定量分析 ▪ 定量分析方法—工作曲线法、标准加入法
❖ 内标法 ❖作业：P39 4，11，12
精品课件！
2393.8, 2577.26 出现
2. 光谱定量分析
(1) 发射光谱定量分析的基本关系式
在条件一定时，谱线强度I 与待测元素含量c关系为： I=ac
a为常数(与蒸发、激发过程等有关)，考虑到发射光谱中 存在着自吸现象，需要引入自吸常数 b ，则：
I a cb lg I b lg c lg a 发射光谱分析的基本关系式，称为塞伯-罗马金公式（经 验式）。自吸常数 b 随浓度c增加而减小，当浓度很小，自 吸消失时，b=1。
时，将试样粉碎后放在电极的试样槽内； b. 固体试样研磨成均匀的粉末后放在电极的试样槽内； c. 糊状试样先蒸干，残渣研磨成均匀的粉末后放在电极
的试样槽内。液体试样可采用ICP-AES直接进行分析。 (2) 实验条件选择
a. 光谱仪 在定性分析中通常选择灵敏度高的直流电弧；狭缝宽度5 ～7m；分析稀土元素时，由于其谱线复杂，要选择色散率较 高的大型摄谱仪。
第六章 蛋白质定量和定性分析
V1:滴定试样时用去的HCl的ml数 V2:滴定空白时用去的HCl的ml数 mol/L:HCl的摩尔浓度 W:试样的重量 0.014:氮的毫摩尔 6.25: 氮换算成蛋白质的系数 20: 稀释倍数
蛋白质含量 = 含氮量×6.25
（二）实验原理
1. 有机物中的氮在强热和CuSO4、浓H2SO4 作用下，消化生成 (NH4)2SO4
含氮有机物+H2SO4→(NH4)SO4 +CO2+H2O+‥‥
2. 在凯氏定氮器中与碱作用，通过蒸馏释放出NH3，收集于 H3BO3 溶液中。
(NH4)SO4 +NaOH→Na2SO4+2NH3·H2O NH3·H2O-蒸馏→NH3+H2O NH3+H3BO3→(NH4)3BO3
三.方法和步骤
• 1.标准曲线的制作:将6支干净试管编号，按下表进
行操作
表1.酪蛋白标准曲线的制作
管号
1
2
3
4
5
6
标准酪蛋白溶液/ml 0
0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
蒸馏水/ml
1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0
Folin-酚试剂甲/ml 5.0
【实验】蛋白质的定性实验报告
【关键字】实验
蛋白质的定性实验报告
篇一：蛋白质功能性质的检测实验报告
华南农业大学实验报告专业班次13 食工 1 班题目蛋白质功能性质的检测姓名黄俊怡组别XX 日期通过本实验定性地了解蛋白质的主要功能性质。二、实验原理蛋白质的功能性质一般是指能使蛋白质成为人们所需要的食品特征而具有的物理化学性质，即对食品的加工、贮藏、销售过程中发生作用的那些性质，这些性质对食品的质量和风味起着重要的作用。蛋白质的功能性质与蛋白质在食品体系中的用途有着十分密切的关系，是开发和有效利用蛋白质资源的重要依据。蛋白质的功能性质可分为水化性质、表面性质、蛋白质-蛋白质相互作用的有关性质三个主要类型，主要包括有吸水性、溶解性、保水性、分散性、粘度和粘着性、乳化性、起泡性、凝胶作用等。三、实验材料、试剂和仪器1. 实验材料（1）2%蛋清蛋白溶液：取2g 蛋清加98ml 蒸馏水稀释，过滤取清夜。（2）卵黄蛋白：鸡蛋除蛋清后剩下的蛋黄捣碎。2. 试剂(1) (2) (3) (4) 3. 仪器(1) (2) (3) 刻度试管100ml 烧杯冰箱硫酸铵、饱和硫酸铵溶液氯化钠、饱和氯化钠溶液花生油酒石酸1
四、实验步骤1. 蛋白质水溶性的测定在10ml 刻度试管中加入0.5ml 蛋清蛋白，加入5ml 水，摇匀，观察其水溶性，有无沉淀产生。在溶液中逐滴加入饱和氯化钠溶液，摇匀，得到澄清的蛋白质的氯化钠溶液。取上述蛋白质的氯化钠溶液3ml，加入3ml 饱和硫酸铵溶液，观察球蛋白的沉淀析出，再加入粉末硫酸铵至饱和，摇匀，观察清蛋白从溶液中析出，解释蛋清蛋白质在水中及氯化钠溶液中的溶解度以及蛋白质沉淀的原因。2. 蛋白质乳化性的测定取0.5ml 卵黄蛋白于10ml 刻度试管中，加入 4.5ml 水和 5 滴花生油；另取5ml 水于10ml 刻度试管中，加入 5 滴花生油；再将两支试管用力振摇2~3min，然后将两支试管放在试管架上，每隔15min 观察一次，共观察4 次，观察油水是否分离。3. 蛋白质起泡性的测定(1) 在二个100ml 的烧杯中，各加入2%的蛋清蛋白溶液30ml，一份用玻璃棒不断搅打1~2min；另一份用吸管不断吹入空气泡1~2min，观察泡沫的生成、泡沫的多少及泡沫稳定时间的长短。(2) 在二支10ml 刻度试管中，各加入2%的蛋清蛋白溶液5ml，一支放入冰箱中冷至10℃，另一支保持常温（30~35℃），以相同的方式振摇1~2min，观察泡沫产生的数量及泡沫稳定性有何不同。(3) 在三支10ml 刻度试管中，各加入2%的蛋清蛋白溶液5ml，其中一支试管加入酒石酸0.1g，一支加入氯化钠0.1g；另一支作对照用，以相同的方式振摇1~2min，观察泡沫的多少及泡沫稳定性有何不同。 4. 蛋白质凝胶作用的测定在试管中加入1ml 蛋清蛋白，再加1ml 水和几滴饱和食盐水至溶解澄清，放入沸水中，加热片刻观察凝胶的形成。2
用圆二色光谱研究蛋白质与小分子作用后的构象变化
用圆二色光谱研究蛋白质与小分子作用后的构象变化
一．实验目的
1.了解圆二色（CD）光谱研究蛋白质二级构象的基本原理和方法。
2.能设计实验用CD光谱检测蛋白质与小分子作用后的构象变化，能用简单方法计算二级结构
中螺旋的含量。
二．实验原理
1.CD光谱的基本知识
圆二色性是研究分子立体结构和构象的有力手段。在一些物质的分子中，没有任意次旋转反映轴，不能与镜像相互重叠，具有光学活性。电矢量相互垂直，振幅相等，位相相差四分之一波长的左和右圆偏振光重叠而成的是平面圆偏振光。平面圆偏振光通过光学活性分子时，这些物质对左、右圆偏振光的吸收不相同，产生的吸收差值，就是该物质的圆二色性。圆二色性用摩尔系数系数差ΔεM来度量，且有关系式：ΔεM = εL –εR，其中，εL和εR分别表示左和右偏振光的摩尔吸收系数。如果εL –εR >0，则ΔεM为“+”，有正的圆二色性，相应于正Cotton效应；如果εL –εR <0，则ΔεM为“-”，有负的圆二色性，相应于负Cotton效应。
由于这种吸收差的存在，造成了矢量的振幅差，因此从圆偏振光通过介质后变成了椭圆偏振光。圆二色性也可用椭圆度θ或摩尔椭圆度[θ]度量。[θ]和ΔεM之间的关系式：
[θ]=3300*ΔεM
圆二色光谱表示的[θ]或ΔεM与波长之间的关系，可用圆二色谱仪测定。一般仪器直接测定的是椭圆度θ，可换算成[θ]和ΔεM：
[θ] = 100θ/cl
ΔεM = θ/33cl
其中，c表示物质在溶液中的浓度，单位为mol/L；l为光程长度（液池的长），单位为cm。输入c和l的值，一般仪器能自动进行换算，给出所需要的关系。
蛋白质的CD光谱
蛋⽩质的CD光谱
蛋⽩质的CD 光谱⼀般分为两个波长范围,即178～250 nm 为远紫外区CD 光谱, 250～320 nm 为近紫外区CD 光谱。远紫外区CD 光谱反映肽键的圆⼆⾊性。在蛋⽩质或多肽的规则⼆级结构中,肽键是⾼度有规律排列的,排列的⽅向性决定了肽键能级跃迁的分裂情况。因此,具有不同⼆级结构的蛋⽩质或多肽所产⽣CD 谱带的位置、吸收的强弱都不相同。如图1 所⽰[6 ]
:α2螺旋结构在靠近192 nm 有⼀正的谱带,在222 和208 nm 处表现出两个负的特征肩峰谱带;β2折叠的CD 谱在216 nm 有⼀负谱带,在185～200 nm 有⼀正谱带;β2转⾓在206 nm 附近有⼀正CD 谱带,⽽左⼿螺旋P2 结构在相应的位置有负的CD 谱带。因此,根据所测得蛋⽩质或多肽的远紫外CD 谱,能反映出蛋⽩质或多肽链⼆级结构的信息。尽管,处于不对称微环境的芳⾹氨基酸残基、⼆硫键也具有圆⼆⾊性,但它们的CD 信号出现在250～320 nm 近紫外区,这些信息可以作为光谱探针研究它们不对称微环境的扰动,对肽键在远紫外区的CD 信号并不造成⼲扰。
蛋⽩质最佳浓度的选择和测定,决定CD 数据计算⼆级结构的准确性。CD 光谱的测量⼀般在蛋⽩质含量相对低(0. 01～0. 2 g/ L) 的稀溶液中进⾏,溶液最⼤的吸收不超过2 。稀溶液可减少蛋⽩质分⼦
间的聚集。但如果太稀,则导致蛋⽩质过多地吸附在容器壁上,影响实验的准确性。确定蛋⽩质的精确浓度是计算样品的⼆级结构的关键,⼀般蛋⽩质在280 nm 附近的消光系数可⽤来计算浓度,但此处吸收信号与蛋⽩质的构象有关,该⽅法的误差⼀般可达到5 %.
蛋白质质谱的分析
蛋白质是生物体中含量最高，功能最重要的生物大分子,存在于所有生物细胞,约占细胞干重质量的50%以上。随着生命科学及生物技术的迅速发展，生物质谱目前已成为有机质谱中最活跃，最富生命力的前沿研究领域之一。本文简要综述了肽和蛋白质等生物大分子质谱分析的特点，方法及蛋白质质谱分析的原理，方式和应用，并对其发展前景作出展望。
1 质谱分析的特点与方法
1.1 质谱分析具有很高的灵敏度，能为亚微克级试样提供信息，能最有效地与色谱联用，适用于复杂体系中痕量物质的鉴定或结构测定，同时具有准确性、易操作性、快速性及很好的普适性。
1.2 质谱分析的方法质谱分析的软电离技术主要有下列几种：（1）电喷雾电离质谱；（2）基质辅助激光解吸电离质谱；（3）快原子轰击质谱；（4）离子喷雾电离质谱；（5）大气压电离质谱。以前三种近年来研究最多，应用也最广泛。
2 蛋白质的质谱分析
2.1 蛋白质的质谱分析原理原理是通过电离源将蛋白质分子转化为气相离子，然后利用质谱分析仪的电场、磁场将具有特定质量与电荷比值（M/Z值）的蛋白质离子分开来，经过离子检测器收集分离的离子，确定离子的M/Z值，分析鉴定未知蛋白质。
2.2 蛋白质和肽的序列分析现有的肽和蛋白质测序方法包括N末端序列测定的化学方法Edman 法、C末端酶解方法、C末端化学降解法等，这些方法都存在一些缺陷。在这种背景下，质谱由于很高的灵敏度、准确性、易操作性、快速性及很好的普适性而倍受科学家的广泛注意。在质谱测序中，灵敏度及准确性随分子量增大有明显降低，所以肽的序列分析比蛋白质容易很多。近年来随着电喷雾电离质谱（ESI）及基质辅助激光解吸质谱（MALDI）等质谱软电离技术的发展与完善，极性肽分子的分析成为可能，检测限下降到fmol级别，可测定分子量范围则高达100000Da,目前基质辅助的激光解吸电离飞行时间质谱法（MALDI TOP MS）已成为测定生物大分子尤其是蛋白质．多肽分子量和一级结构的有效工具，也是当今生命科学领域中重大课题——蛋白质研究所必不可缺的关键技术之一，目前在欧洲分子生物实验室（EMBL）及美国、瑞士等国的一些高校已建立了MALDI TOP MS 蛋白质一级结构（序列）谱库，能为解析FAST谱图提供极大的帮助，并为确证分析结果提供可靠的依据。
圆二色光谱分析小结
3.3.9圆二色性（Circular dichroic，CD）测定
1%(w/w)的蛋清溶液调节到pH 4.0，6.0，10.0，在85oC加热不同时间，离心，取上清液，然后稀释至100~200μg/mL溶液。对照组为天然蛋清样品。用Jasco J-715光度计测定样品的CD谱。测定条件设定：测定波长范围190~250 nm，25oC，比色皿光径1 mm，分辨率0.2 nm，扫描速率100 nm/min，扫描5次。使用Jasco SSE软件确定样品的二级结构百分含量。
3.4.6蛋白质的二级结构对DH的影响
蛋白酶的水解反应还受到蛋白质的结构的影响，一般结构紧密的蛋白质提供的酶切位点少于结构松散的蛋白质。因此有必要研究蛋白质结构对DH的影响。蛋白质的热处理可能引起二级、三级和四级结构的变化。从二级结构看，α-螺旋结构表现蛋白质分子的有序性，而其结构如β-折叠、β-转角、无规卷曲等反映了蛋白质分子的松散性[26]。蛋白质分子的有序性差，越有利于蛋白酶的水解。目前，研究蛋白质构象最好的方法是x-射线衍射，但对结构复杂、柔性的生物大分子蛋白质来说，制备蛋白质单晶较为困难。二维、多维核磁共振技术能测出溶液状态下蛋白质分子的构象，可是对分子量较大的蛋白质的计算处理非常复杂。相比之下圆二色性是研究稀溶液中蛋白质分子构象的一种快速、简单、较准确的方法。圆二色性在紫外区段(190~240 nm)，主要生色团是肽链，这一波长范围的CD谱包含着生物大分子主链构象的信息。在一般情况下，实验中得到的CD谱线是α-螺旋、β-折叠和无规卷曲构象的CD 谱的线性迭加[27]。图3-7显示天然蛋清的CD谱线a在222 nm处和208 nm处呈负峰，在190 nm附近有一正峰，这是存在部分α-螺旋构象的特征。谱线b、c、d、e在221 nm处的负谱带减弱，意味着α-螺旋的百分比减小。谱线b、c、d、e向短波长方向移动，即发生蓝移。由于发色团吸收光谱发生位移主要取决于它的微环境更加亲水或疏水的结果[28]，因此谱线b、c、d、e蓝移的发生说明体系的亲水性降低,即疏水性增加。表3.3列出了天然蛋清和热处理蛋清的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲构象所占的比例。从表中可以看出，通过热处理，天然蛋清的α-螺旋比例下降，而β-折叠和无规卷曲的比例增加，说明蛋清蛋白分子结构的有序性降低，形成了以β-折叠和无规卷曲为主的二级结构。
蛋白全谱分析
百泰派克生物科技
蛋白全谱分析
蛋白全谱分析是一种自下而上的蛋白质组研究技术，又称质谱Shotgun（鸟枪法）分析。蛋白全谱分析致力于尽可能多的鉴定复杂混合体系中的蛋白质，如体液、血液、组织液、细胞裂解液等。其基于高效液相色谱和质谱技术，在最小限度分离蛋白质的同时可对上千种蛋白质或肽段进行定性和定量鉴定，是高通量蛋白鉴定分析的有力工具。
蛋白全谱鉴定首先需要将蛋白质样品消化酶解为肽段，再利用高效液相色谱分离大小不同的肽段，经分离后的肽段进行串联质谱分析，通过肽段质谱信息结合生物学信息分析实现混合样品中蛋白的鉴定工作。蛋白全谱分析具有高通量、高准确定性和特异性的特点，可对某一生理状态下的各种蛋白样品中所有表达的蛋白质进行鉴定。
百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合nanoLC-MS/MS纳升色谱提供蛋白质全谱分析服务，能够全面鉴定整个细胞、组织或复杂混合样品的大量蛋白质，还可提供后续的基于生物信息学的分析如GO注释和代谢通路分析等，欢迎免费咨询。
用圆二色光谱研究蛋白质与小分子作用后的构象变化
用圆二色光谱研究蛋白质与小分子作用后的构象变化
一．实验目的
1.了解圆二色（CD）光谱研究蛋白质二级构象的基本原理和方法。
2.能设计实验用CD光谱检测蛋白质与小分子作用后的构象变化，能用简单方法计算二级结构
中螺旋的含量。
二．实验原理
1.CD光谱的基本知识
圆二色性是研究分子立体结构和构象的有力手段。在一些物质的分子中，没有任意次旋转反映轴，不能与镜像相互重叠，具有光学活性。电矢量相互垂直，振幅相等，位相相差四分之一波长的左和右圆偏振光重叠而成的是平面圆偏振光。平面圆偏振光通过光学活性分子时，这些物质对左、右圆偏振光的吸收不相同，产生的吸收差值，就是该物质的圆二色性。圆二色性用摩尔系数系数差ΔεM来度量，且有关系式：ΔεM = εL –εR，其中，εL和εR分别表示左和右偏振光的摩尔吸收系数。如果εL –εR >0，则ΔεM为“+”，有正的圆二色性，相应于正Cotton效应；如果εL –εR <0，则ΔεM为“-”，有负的圆二色性，相应于负Cotton效应。
由于这种吸收差的存在，造成了矢量的振幅差，因此从圆偏振光通过介质后变成了椭圆偏振光。圆二色性也可用椭圆度θ或摩尔椭圆度[θ]度量。[θ]和ΔεM之间的关系式：
[θ]=3300*ΔεM
圆二色光谱表示的[θ]或ΔεM与波长之间的关系，可用圆二色谱仪测定。一般仪器直接测定的是椭圆度θ，可换算成[θ]和ΔεM：
[θ] = 100θ/cl
ΔεM = θ/33cl
其中，c表示物质在溶液中的浓度，单位为mol/L；l为光程长度（液池的长），单位为cm。输入c和l的值，一般仪器能自动进行换算，给出所需要的关系。
蛋白质质谱分析
百泰派克生物科技
蛋白质质谱分析
蛋白质是一条或多条肽链以特殊方式组合成的生物大分子，其复杂结构主要包括一级、二级、三级或四级结构。目前蛋白质质谱测定主要是针对蛋白质一级结构包括分子量、肽链氨基酸排列及二硫键数目和位置。
自从确认生物大分子结构的生物质谱方法出现以来，质谱分析已成为研究生物大分子特别是蛋白质研究的主要支撑技术之一。用于质谱分析蛋白质的方法主要有三种：肽质量指纹图谱法（PMF）、串联质谱法（CID）和梯形肽片段测序法（ladderpeptide sequencing）。随着蛋白质质谱分析法的研究越来越深入，近年
来所涌现出的较为成功地用于生物大分子质谱分析的软电离技术也越来越多，主要包括电喷雾电离质谱（ESI-MS）、基质辅助激光解析电离质谱（MALDI）、快原子轰
击质谱、离子喷雾电离质谱、大气压电离质谱等。
蛋白质质谱分析具有如下优点：灵敏度高，能为亚微克级试样提供信息；能最有效地与色谱联用；适用于复杂体系中痕量物质的鉴定或结构测定；同时具有准确性、易操作性、快速性及很好的普适性。
百泰派克生物科技采用Orbitrap Fusion质谱平台，Orbitrap Fusion Lumos质谱
平台结合Nano-LC，能够对SDS-PAGE蛋白条带、2D蛋白胶点、pull-down及Co-IP 等样品中的蛋白质进行高效精准的蛋白质谱鉴定服务以及蛋白质组学相关服务。您只需要将您的需求和样品寄给我们，我们会负责项目后续所有事宜，包括样品前处理、质谱分析、质谱原始数据分析和组学分析。
CircularDichroism
蛋白的三级结构
1976年，Levitt和Chothia曾在Nature上报道，规则蛋白质 的三级结构模型可分为4类 (1) 全α型，以仅α-螺旋结构为主，其分量大于40％ ，而 β-折叠的分量小于5％ (2) 全β型，以β-折叠这种结构为主，其分量大于40％ ，而 仅一螺旋的分量小于5％ ； (3) α+β型，α螺旋及β-叠折分量都大于15％ ，这两种结构 在空间上是分离的，且超过60％的折叠链是反平行排列； (4) α/β型， α-螺旋和B-折叠含量都大于15％ ，它们在空间 上是相间的，且超过60％的折叠链平行排列。
圆二色谱Circular Dichroism (CD)
Application
圆二色光谱仪通过测量生物大分子的圆二色光 谱从而得到生物大分子的二级结构。 可应用于：蛋白质折叠﹑蛋白质构象研究, DNA/RNA反应, 酶动力学, 光学活性物质纯度测 量, 药物定量分析。天然有机化学与立体有机化 学, 物理化学, 生物化学与宏观大分子, 金属络合 物, 聚合物化学等相关的科学研究。
主要内容
CD原理
蛋白质CD谱
CD实验要点
CD原理
圆二色性(circular dichroism, CD)
当平面偏振光通过具有旋光活性的介质时， 由于介质中同一种旋光活性分子存在手性不同 的两种构型，故它们对平面偏振光所分解成的 右旋和左旋圆偏振光吸收不同，从而产生圆二 色性．
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蛋白质的圆二色性
(1)由氨基酸通过肽键连接而成；
(2)光学活性基团：肽键、芳香氨基酸残基、二硫桥键；
(3)蛋白质有多个结构层次，相同的氨基酸序列，因蛋白质的折叠结构不同，基团的光学活性受到影响。
蛋白质的圆二色特征
(1)光学活性基团及折叠结构；
(2)250nm以下的光谱区，肽键的电子跃迁引起；
(3)250~300nm光谱区，侧链芳香基团的电子跃迁引起；
(4)300~700nm光谱区，蛋白质辅基等外在生色基团引起。
蛋白质CD光谱的波长范围：远紫外区（185-245nm)、近紫外区（245-320nm)
分子构象电子跃迁
形式极值的波长[θ]*103
Deg.cm2/dmol
α-螺旋（α-helix）n→π﹡
π→π﹡
221~222nm(-)
207~210nm(-)
191nm(+)
-38~-40
-36~-40
72~86
β-折叠（β-sheet）n→π﹡
π→π﹡
217~218nm(-)
195~197nm(+)
-19~-21
28~42
β-转角（β-turn）n→π﹡
π→π﹡
227nm(-) 弱
200~205nm(+)
192.5(-)强
无规卷曲(random coil) π→π﹡230nm(-)
215~218nm
（+）
195~202nm(-)强
-1.6
1~2
-25~-50
圆二色谱法分析多肽二级结构
圆二色谱是一种特殊的吸收谱，它通过测量蛋白质等生物大分子的圆二色光谱，从而得到生物大分子的二级结构，简单、快捷，广泛应用在蛋白质折叠，蛋白质构象研究，酶动力学等领域。
圆二色谱紫外区段（190-240nm），主要生色团是肽链，这一波长范围的CD 谱包含了生物大分子主链构象的信息。α-螺旋构象的CD谱在222nm、208nm处呈负峰，在190nm附近有一正峰。β-折叠构象的CD谱，在217-218nm处有一负峰，在195-198nm处有一强的正峰。无规则卷曲构象的CD谱在198nm附近有一负峰，在220nm附近有一小而宽的正峰。
蛋白浓度与使用的光径厚度和测量区域有一定关系，对于测量远紫外区德氨基酸残基微环境的蛋白而言，浓度范围在0.1~1.0mg/ml，则光径可选择在0.1~0.2cm之间，溶液体积则在200~500ul。而测量近紫外区的蛋白质三级结构，所需浓度要至少比远紫外区的浓10倍方能检测到有效信号，且一般光径的选择均在0.2~1.0cm，相应的体积也需增加至1~2mL
缓冲液可选50~100mmol trs-HCl、PBS等，尽量除去EDTA。
远紫外
近紫外
二硫键一般都是不对称的，它在圆二色性光谱上，于195-200nm和250-260处有谱峰
色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸残基的侧链其谱峰在230-310nm之间，色氨酸残基侧链的谱峰一般集中在290- 310nm之间，但有时也会向短波长方向移动从而与酪氨酸残基侧链的谱峰重叠
在250-260nm之间，苯环的谱峰又与二流键的谱峰重叠