我国分子生物物理学(结构生物学)(2)

我国分子生物物理学(结构分子生物学)30年(1959-1989)-(2)

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3.生物分子毫微秒荧光光譜学

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江寿平研究组 中科院上海生物化学研究所

阮康成 连少辉 陈立群 黄天筠

81年该组成功试制了我国第一台毫微秒荧光譜计(孙炳荣参加),在国内首先应用毫微秒荧光譜技术研究生物大分子,特别是含有血红素的蛋白质和酶在溶液中的构象,能量转移及其相互作用的动态过程.用毫微秒脉冲荧光光譜技术探讨了牛血红蛋白，豆血红蛋白和辣根过化酶等毫微秒荧光譜, 首先系统深入地研究了这些蛋白辅基结合区分子的构象与构象的动态变化, 证实了它们具有强的疏水性。阐明了它们构象变化和疏水特性的关系; 构象变化和活性的关系;构象变化和活性中心柔韧性; 结合区构象的差异和疏水性的相对大小; 及构象受环境影响变化的规律等, 提出用稳态光谱方法未能和其它技术难以得到的一些重要信息。开辟了我国生物分子毫微秒荧光光譜学领域。

还和大学, 研究所, 医学单位等合作利用1,8-ANS作萤光探针,通过毫微秒萤光技术研究了辣根过氧化物酶的同功酶B、C的疏水区域构象与特性,测得HRP(C)分子中的疏水区域的疏水性比牛血红蛋白分子中的要弱,比肌红蛋白分子中的要强;HRP(B)的疏水区的疏水性要略强于HRP(C)的。还研究了溶液的pH条件及不同浓度的脲对该疏水区构象的影响,观察到牛血红蛋白一样,1Mal.的脲使血红素结合区的疏水性增强,1Mal.以上浓度的脲却使该区域疏水性减弱。在不同的pH条件下,血红素结合区域的疏水性亦有变化,其中,pH7条件下该区的疏水性最强。还用毫微秒荧光光譜研究正 常血红蛋白M是导致遗传性高铁血红蛋白血症的一种异常血红蛋白和血卟啉光敏诊治癌症的作用机理等,其中个别工作 获得中国科学院科技成果奖。

荧光技术

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4.生物大分子穆斯堡尔谱学

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江寿平研究组 中国科学院上海生物化学研究所

陈立群 阮康成 连少辉 黄天筠

夏元复 丁晓琦; 刘荣川; 王述新; 施士元等 南京大学物理系

顾元吉 杨燮龙等 华东师范大学物理系

陈薇 中国科学院上海植物生理研究所

首先合作应用穆斯堡尔效应对生物铁卟啉大分子等的结构和性质作系统研究,,国外也少见,开辟了我国生物分子穆斯堡尔谱学领域。

1.原卟啉铁在不同环境下电子结构的穆斯堡尔谱研究:从两种价态的原卟啉铁络合物在不同环境条件下的穆斯堡尔谱测定表明,(1)只有在酸性环境下的三价原卟啉铁其穆斯堡尔谱为不对称四极分裂双峰,这提示其配位价