蛋白质的时间分辨荧光动力学及其在NADHNAD~+比率定量测量中的应用
蛋白质定量鉴定技术在生物医学中的应用
蛋白质定量鉴定技术在生物医学中的应用蛋白质是生命体内最为基础和广泛的一类分子，涉及到人类的生长发育、代谢和免疫等多个方面。
因此，研究蛋白质的特性和功能，对于生命科学和医学的发展具有重要意义。
而蛋白质定量鉴定技术则是在这些研究中扮演着重要的角色。
本文将就蛋白质定量鉴定技术在生物医学中的应用进行阐述。
首先，我们需要了解蛋白质的定量鉴定技术。
蛋白质定量鉴定技术是指通过检测蛋白质的浓度来确定其分子量、浓度、同工酶组成、结构、组装状态等信息。
现在比较常用的方法主要有分光光度法、比色法、生物学法、质谱法等。
其中，质谱法被认为是最为灵敏和准确的方法之一。
其次，蛋白质定量鉴定技术在多个领域中得到了广泛的应用。
最具代表性的领域之一就是生物医学。
在医学研究中，蛋白质定量鉴定技术不仅可以用于对蛋白质表达的定量和鉴定，还可以用于研究蛋白质的功能和调控机制。
例如，在研究疾病机理时，常常需要检测相关蛋白质的表达水平，以探究这些蛋白质是否与疾病的发生有关。
利用质谱法可以检测出蛋白质的分子量和同工酶组成，进一步确定其是否为目标蛋白质，并确定其表达的定量。
这些信息可以为疾病的发生机制提供重要的依据。
另外，蛋白质定量鉴定技术也可以用于临床医学中的诊断和治疗。
例如结肠癌患者检测的血清标志物CEA就是一种蛋白质，利用质谱法等技术可以将其定量，以达到辅助诊断和治疗的目的。
除了生物医学领域，蛋白质定量鉴定技术在其他领域中也得到了广泛应用。
在植物学和畜牧学方面，蛋白质定量鉴定技术可以用于研究蛋白质与植物或动物的生长发育、代谢调控等方面的关系，从而指导相应领域的科学发展。
总之，蛋白质定量鉴定技术在生物医学和其他相关领域中的应用已经得到了广泛的认可和应用。
这不仅为我们揭示了蛋白质在生命过程中的多重作用，还为疾病的发生、诊断和治疗提供了重要的依据和思路，对推动生物医学科学的发展具有重要的作用。
时间分辨荧光免疫分析技术的研究进展及在食品安全领域中的应用
时间分辨荧光免疫分析技术的研究进展及在食品安全领域中的
应用
金晶;赖卫华;涂祖新;李鹏
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2006(027)012
【摘要】时间分辨荧光免疫分析技术是一种建立在免疫吸附分离和时间分辨荧光技术基础上的超灵敏检测方法.这项技术发展迅速,已广泛地应用于诸如临床检测、食品安全快速检测等领域.本文旨在全面地介绍时间分辨免疫荧光分析技术的原理和优点,并对这项技术的研究进展和在食品安全领域的应用作一综述.
【总页数】4页(P886-889)
【作者】金晶;赖卫华;涂祖新;李鹏
【作者单位】南昌大学,食品科学教育部重点实验室,江西,南昌,330047;南昌大学,食品科学教育部重点实验室,江西,南昌,330047;南昌大学,食品科学教育部重点实验室,江西,南昌,330047;南昌大学,食品科学教育部重点实验室,江西,南昌,330047
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
【相关文献】
1.时间分辨荧光免疫分析技术的研究进展 [J], 解肖鹏;张雷
2.时间分辨荧光免疫分析技术在医学领域的应用∗ [J], 史咏梅;唐明慧;杨泽(综述);汪海波(审校);何晖;冯子力;谭华;伍碧梅;朱海;涂承宁;柯明剑;叶立青
3.时间分辨荧光免疫分析技术检测梅毒抗体中的应用 [J], 郭辉
4.时间分辨荧光免疫分析技术的研究进展 [J], 王泽洲;吴俊清;张永宁;章健;吴宣;吴冠英
5.时间分辨荧光免疫分析技术的研究进展 [J], 解肖鹏; 张雷
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时间分辨荧光技术原理及应用
免疫细胞
免疫器官
按其功能不同分为： 中枢免疫器官：
免疫细胞发生、分化和 成熟的场所。
包括：胸腺和骨髓(人和 哺乳动物)；法式囊(禽类)。
外周免疫器官及组织 ： 1.B细胞成熟的场所； 2.免疫应答的发生部位。 包括：淋巴结 脾脏 粘膜
电化学发光免疫分析（electrochemiluminescence immunoassay，ECLIA） 是以电化学发光剂三联吡啶钌标记抗体(抗原)，以三丙胺(TPA)为电子供体，在电 场中因电子转移而发生特异性化学发光反应，它包括电化学和化学发光两个过程。
电化学发光免疫测定示意图
标记磁颗粒在电场中发光工作示意图
钐(Sm)，铕(Eu)，镝(Dy)，锝(Te) 可实现多项目同时检测，
减少操作偶然误差。
原子标记技术
多个标记位点（多达20个）灵敏度更高。 原子标记，对抗体结构影响小，保证检测的高灵敏
性，高精确度。 惰性元素，无衰变保质期1年。 物理发光影响小，受环境影响小，可以多次检测。 解离增强技术可使其荧光性提高100万倍，线性范围
钩状效应在凝集曲线上表现为类似抛物线的形状。
医学免疫学化诊断技术
医学免疫学化诊断技术分为： 同位素放射免疫 非放射免疫分析
吸收光谱法
酶联ELSIA
发射光谱法
酶联化学发光 直接化学发光 电化学发光 荧光偏振 时间分辨
主流化学发光介绍
发光免疫分析：是将发光分析和免疫反应相结合而建立 起来的一种新的检测微量抗原或抗体的标记免疫分析技 术。
1876年 多种病原菌被发现——疫苗广泛应用
抗原抗体的基本概念
抗原（antigen,Ag)
是指能够刺激机体产生免疫应答，并能与免疫应答 产物抗体和致敏淋巴细胞在体外结合，发生免疫效 应的物质。
蛋白质分子的定量分析方法
蛋白质分子的定量分析方法蛋白质是生命活动中不可或缺的分子，广泛参与到生命的各个方面。
蛋白质分子的定量分析是研究生命活动机制的重要手段之一。
本文将介绍蛋白质分子的定量分析方法及其特点。
一、光谱法光谱法是一种常用的蛋白质分子定量分析方法。
蛋白质分子可以通过其吸收特定波长的光线来进行定量分析。
常用的技术包括紫外吸收光谱法（UV）、荧光光谱法和圆二色光谱法。
紫外吸收光谱法是通过测量蛋白质分子在紫外光区域（190-280纳米）的光吸收来定量分析蛋白质。
这种方法可以用于蛋白质含量的测量和结构的表征。
但是，紫外吸收光谱法对于一些蛋白质分子无法提供准确的定量结果。
荧光光谱法是一种敏感的定量方法，它利用蛋白质分子的荧光特性进行定量分析。
这种方法在生物学中的应用越来越广泛，特别是在蛋白质相互作用和药物筛选方面。
圆二色光谱法是一种检测蛋白质分子中手性结构（旋光性）的技术。
蛋白质分子的手性结构对它的功能起着重要作用。
圆二色光谱法可以对不同构象的蛋白质分子进行区分和定量分析。
二、生物传感器法生物传感器法是一种新型的蛋白质分子定量分析方法。
它是将某种特定的生物分子放置在一个传感器表面，当蛋白质分子与生物分子发生相互作用时，传感器中的信号将发生变化。
根据信号的变化可以定量测量蛋白质分子的含量。
常用的生物分子包括抗体、酶、DNA和RNA。
它们可以通过化学修饰或基因工程技术进行改造，以提高传感器的特异性和敏感性。
生物传感器法可以被用于药物筛选、生物安全检测、生命科学和临床诊断等领域。
三、质谱法质谱法是一种高分辨率、高精度的蛋白质分子定量分析方法。
它是利用蛋白质分子的质量和电荷量进行定量分析。
蛋白质分子可以通过质谱仪进行离子化，并用一个或多个检测器进行检测。
蛋白质质谱法包括某些形式的基质辅助激光解析/电离质谱法（MALDI-TOF）和液相色谱/串联质谱法（LC-MS/MS）。
质谱法可检测低至纳摩尔级别的蛋白质含量，因此常用于生物样本的高通量分析。
生物医学光学中NADH荧光检测技术的发展
生物医学光学中NADH荧光检测技术的发展张瑞;黄玉广;裴应玫;党昱东;张知;张建保;张镇西【摘要】As NADH(reduced nicotinamide adenine dinucleotide) has been discovered over five decades since 1962,the using of NADH and its technique for medical diagnosis and medical testing methods emerge in an endless stream,the field is also expanding.From the current research results,NADH has played an important role in the field of modern medical diagnosis and detection because of its unique nature.Especially in the area of non-destructively monitoring brain activity in real-time,recognizing different kinds of brain tissue clearly and effectively,resisting cells radiation damage,resisting the apoptosis induced by radiation,regulating many balances in the human body and regulating human body biological clock.This paper will focus on the important areas of the breakthrough in NADH researches and adhibitions.%NADH(还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)自1962年被发现至今已有五十多年了,在此期间,运用NADH及其相关技术进行医疗诊断与医学检测的方式不断发展,领域也不断扩大.从当前的研究成果来看,NADH 因为其独有的性质在现代医学诊断与检测领域发挥了极大的作用,如实时、无损地监测脑部的活动;清晰、有效地识别不同种类的脑组织;抗细胞辐射损伤;抗辐射诱导的细胞凋亡;进行人体内的诸多平衡调节及人体生物钟调节等.本文将重点介绍在重要领域中的NADH研究和应用的突破.【期刊名称】《激光生物学报》【年(卷),期】2016(025)006【总页数】10页(P481-490)【关键词】NADH;荧光检测;生物医学;医疗仪器【作者】张瑞;黄玉广;裴应玫;党昱东;张知;张建保;张镇西【作者单位】西安交通大学生命科学与技术学院综合实践训练第十小组陕西西安710049;西安交通大学生命科学与技术学院综合实践训练第十小组陕西西安710049;西安交通大学生命科学与技术学院综合实践训练第十小组陕西西安710049;西安交通大学生命科学与技术学院综合实践训练第十小组陕西西安710049;西安交通大学生命科学与技术学院陕西西安710049;西安交通大学生命科学与技术学院陕西西安710049;西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室、生物医学分析技术与仪器研究所陕西西安710049【正文语种】中文【中图分类】R318.51现代医学诊断主要依赖于化验项目和各种医疗仪器对病灶进行精准定位与判断，以及对组织病理生理状态的实时多参数评价。
时间分辨荧光光谱在生物、化学中的应用
I + 2I
Z方向偏振的激发光：h
荧光
h
激发态分子偶极距的空间分布：
时间推移
各向异性值 r
0
各向异性值变化快慢这过程反映了 周围环境对发光分子的作用
• 应用时间分辨荧光检测手段对DNA进行测序
第一步：用以下四种荧光探针分子分别对低聚核苷酸进行标记 (Cy5---ddCTP, MR200-1---ddGtp, JA169---ddTTP, JA242---ddATP)
Cy5 JA169
MR200-1
JA242
Anal. Chem. 1998, 70, 4771
I I r =h I + 2I
Z方向偏振的激发光：h
h
时间推移
各向异性值 r
0
荧光
各向异性值变化快慢反映了周围环境对发光分子的作用
时间分辨荧光技术的实现
• 时间相关单光子计数技术 • 频闪观测技术 • 超快成像技术 • 频率上转换技术 • 相调制技术
……
时间相关单光 子计数方法 (TCSPC)
• 稳态荧光光谱 • 时间分辨荧光光谱
分散于溶液中的TiO2在Fe3+加入前后发射光子数
在Fe3+溶液中TiO2光催化水氧化的反应机理
DL system
QA system
• 时间分辨荧光寿命谱对Hairpin Ribozyme (RNA) 三级结构的分析
荧光标记的ribozyme (核黄素) 的示意图
78 Å
34 Å
Anisotropy (各向异性）定义
结合TCSPC的测序装置
最后得到测序结果
GT C
• 应用时间分辨荧光研究DNA－Protein 间的相互作用
荧光光谱在蛋白质研究中实际应用
3. Zn2+对氨基酰化 酶的影响: 荧光降低且红移, Trp从疏水内部向 外部移动.
荧光光谱在蛋白质研究中实际应用
4. 外源荧光的应用
荧光光谱在蛋白质研究中实际应用
5、共振能量转移
荧光光谱在蛋白质研究中实际应用
荧光共振能量（FRET）转移及应用
辐射能量转移 荧光分子发射的荧光为某一物质分子吸收，前
33
荧光素
荧光素
44
BODIPY FL4
BODIPY FL
57
BODIPY FL
四甲基罗丹明
四甲基罗丹明
CY5
53
1-氯蒽
苝
41
1-氯蒽
红荧烯
38
1-氰蒽
红荧烯
84
菲
荧光素
35*
三苯胺
叶绿素
54*
N,N-二甲胺
9-甲蒽
24*
*三重态-单重态能量转移；1.5-[[[(碘乙酰)氨基]乙基]氨基]萘－1-磺酸;
k A1
k B2
C
30
25
20
15
10
5
0
0
1
2
3
4
荧光光谱T在im蛋白e质(研s究) 中实际应用
2. Ca2+对 phosphocalsequestri n蛋白的影响
蛋白质荧光标记技术简介
蛋白质荧光标记技术简介蛋白质荧光标记技术简介引言：蛋白质是生物体内最重要的大分子类别之一，参与了几乎所有生物过程的调控和执行。
了解蛋白质的定位、表达和相互作用等特性对于生命科学研究具有重要意义。
为了研究蛋白质在细胞中的行为，科学家们发展了多种荧光标记技术，这些技术使得蛋白质能够通过观察荧光信号实现可视化和检测。
本文将介绍蛋白质荧光标记技术的原理、应用以及该领域的最新进展。
一、蛋白质荧光标记技术的原理1. 荧光标记物选择蛋白质荧光标记技术需要选择合适的荧光标记物，通常使用的有荧光染料、荧光蛋白以及量子点等。
这些标记物具有不同的特性，例如染料具有较好的亮度和灵敏度，荧光蛋白具有较长的半衰期和较高的分子量，在选择时需要根据具体实验需求进行评估。
2. 标记物与蛋白质的结合标记物与蛋白质的结合有多种方法，包括共价结合和非共价结合。
共价结合通常采用交联剂或者双硫键等方式将标记物与蛋白质进行连接，而非共价结合则是通过亲和性标记物与蛋白质的特定位点结合。
3. 荧光信号的检测和分析经过标记的蛋白质可以通过荧光显微镜等设备进行观察，获得荧光信号。
这些信号可以通过图像处理和分析软件进行定量和定位分析，从而获得蛋白质在细胞中的空间分布和动态过程等信息。
二、蛋白质荧光标记技术的应用1. 蛋白质定位通过将蛋白质标记为荧光标记，可以直观地观察其在细胞中的定位。
这对于研究蛋白质在细胞器和亚细胞结构中的分布具有重要意义，同时也有助于发现异常定位与相关疾病之间的联系。
2. 蛋白质表达蛋白质荧光标记技术可用于检测蛋白质的表达水平和翻译后修饰等特性。
通过观察荧光信号的强度和分布，可以对蛋白质在细胞中的表达进行直观的观察和比较。
3. 蛋白质相互作用研究荧光标记技术为研究蛋白质之间的相互作用提供了有力的工具。
通过将不同蛋白质分别标记为不同的荧光色素，可以观察它们在细胞中的相互作用过程，深入了解蛋白质相互作用的特点和动力学等。
三、蛋白质荧光标记技术的最新进展1. 单分子荧光标记技术单分子荧光标记技术可以实现对单个蛋白质分子的荧光标记和观察。
荧光标记技术在蛋白质研究中的应用
荧光标记技术在蛋白质研究中的应用在蛋白质研究中，荧光标记技术是一种常用且有效的方法。
通过将荧光染料与蛋白质结合，可以实现对蛋白质的定位、追踪及通过荧光信号检测蛋白质的表达水平和相互作用。
本文将探讨荧光标记技术在蛋白质研究中的应用，并介绍其原理和优势。
1. 荧光标记技术的原理荧光标记技术基于光谱特性，通过将蛋白质与荧光染料结合，使蛋白质获得荧光性质，进而实现对蛋白质的可视化研究。
常用的荧光染料包括荧光素、硫光素、草酰青黄素等。
这些荧光染料的特点是能够吸收特定波长的光，再以较长波长的光进行发射，形成荧光信号。
2. 荧光标记技术在蛋白质定位和追踪中的应用荧光标记技术可以用于研究蛋白质在细胞和组织中的定位和追踪。
通过将荧光染料标记在特定的蛋白质上，可以观察蛋白质在细胞或组织中的分布情况，进而揭示蛋白质的功能和调控机制。
例如，科研人员可以通过荧光标记技术观察细胞中特定蛋白质的定位，以了解该蛋白质在细胞内的功能和作用机制。
同时，还可以通过实时荧光显微镜技术追踪蛋白质在细胞中的动态分布，进而研究其参与的生物过程和功能。
3. 荧光标记技术在蛋白质表达水平检测中的应用荧光标记技术可以用于检测蛋白质的表达水平。
通过将荧光染料与蛋白质结合，可以实现对蛋白质的定量分析。
由于荧光染料的荧光信号强度与染料分子数成正比，因此可以通过检测荧光强度来推测蛋白质的表达水平。
这种方法在蛋白质组学研究中被广泛应用，特别是在高通量蛋白质表达分析中，可以快速、高效地检测大量蛋白质的表达情况。
4. 荧光标记技术在蛋白质相互作用研究中的应用荧光标记技术可以用于研究蛋白质的相互作用关系。
通过将不同荧光染料标记在两个相互作用的蛋白质上，可以通过观察荧光能量转移的方式来检测蛋白质的相互作用。
例如，荧光共振能量转移（FRET）技术可以用于研究蛋白质的结构变化和相互作用的动力学过程。
这种技术在生物医学研究中有着广泛的应用，可以揭示许多重要的生物学过程，如酶的催化机制、蛋白质复合物的组装等。
时间分辨荧光蛋白
多光子激发显微镜
Multiphoton Excitation and Microscopy
多光子激发特点
• 激发波长：两个或多个光子同时激发,激发波长是 单光子激发波长的两倍或多倍 • 多光子激发：依赖于多个光子同时到达的时间： 使用脉冲飞秒激光器(i.e. 10-16seconds),且能提 供更高的峰值功率；荧光限制在焦点处，能满足 多个光子同时达到产生多光子吸收。 • 荧光强度正比于激光强度 • 多光子激发---一个非线性过程
芳香族氨基酸和相关化合物在20°C，pH值7时的强度衰减
吲哚 色氨酸 NATA 酪氨酸 O-甲基酪氨酸
在溶液中的色氨酸侧链采用不同的构象， 一个色氨酸溶液可以被视为一个的旋转异构体 的混合物，即所谓的旋转异构体。 在中性水溶液中，色氨酸两性离子形式时氨基 被质子化（NH3 +）和羧基电离（CO2–）。 在溶液中的色氨酸能自淬灭，涉及吲哚环和带 正电荷的铵基团。色氨酸也可以由氨基酸侧链 淬火
衰变相关光谱（顶部）和时间分辨发射谱（下）。DAS和 TRES是从吲哚的甘油在20℃下相同时间分辨衰变计算出来
衰变相关的光谱和时间分辨发射 从谱图，在30℃，289-nm激发髓鞘碱性蛋白
6.PERSPECTIVES ON PROTEIN FLUORESCENCE
透视荧光蛋白
• 大量的蛋白结构的可用性允许的蛋白质和它们的 光谱特性的结构特征的相关性研究。如 • 其中侧链是最有可能以猝灭色氨酸。 • 能量转移从短到长波长色氨酸 • 已经看到了几种蛋白质。发射最大值可以是 • 与曝光相关溶剂，从蛋白质看去 结构。荧光蛋白 的更加深刻的理解 • 将允许它的使用来回答更具体的问题关于蛋白质 功能和蛋白质的相互作用与 其他生物分子。
时间分辨荧光免疫分析的研究进展及应用
是最经典的检测系统。 /:;<.) 系统是由加拿大 =6>.3 ?0213 公 司推出的以 " ， @A 双 B 氯磺苯基 7 A# ， #%A 二氮杂菲 A$ ， CA 二羧 连接 81! 9 和蛋白质， 可实现固相测量， 酸 B D=EF; 7 为螯合剂， 从而避免了外源性的 81! 9 的污染。 GDE 系统是以三联吡啶类 穴状化合物 B *3,>,H63,-,)I36H*(*.J GDE 7 将 81 连接到蛋白质
!
"#$%& 的技术原理
)DEFG 利用了具有独特荧光特性的镧系元素及其螯合
物为示踪物 H 8 < 4 I ， 代替荧光物质、 酶、 同位素、 化学发光物质， 标记抗体 H 2 I 、 抗原 H J I 、 激素、 多肽、 蛋白质 H ; I 、 核酸探针及生物 细胞， 待反应体系 7 如： 抗原抗体反应、 核酸探针杂交、 生物素 亲和素反应以及靶细胞对效应细胞的杀伤反应等 = 发生后， 用时间分辨荧光免疫分析检测仪测定反应产物中的荧光强 度。根据产物荧光强度和相对荧光强度的比值， 判断反应体 系中分析物的浓度， 从而达到定量分析。在通常的荧光测定 中， 由于测试样品中含有多种荧光成分， 背景荧光 7 来自样品 中的胶体颗粒和溶剂分子引起的散射光以及血清中蛋白质 干扰强， 因此成 和其他化合物发出的非特异性荧光 = 强度大、 了荧光分析法大范围推广使用的瓶颈， 而 )DEFG 巧妙的利用 了镧系元素的荧光特点
’
"#$%& 的特点和优势
由于时间分辨荧光免疫分析独特的技术原理， 有区别于
)
"#$%& 的研究进展
从 N6 年代至今，时间分辨荧光免疫分析系统已有四种
时间分辨蛋白质质谱研究技术的研究
时间分辨蛋白质质谱研究技术的研究蛋白质在生物学中发挥着至关重要的作用，随着科技的发展，越来越多的研究者开始关注蛋白质结构和功能的研究。
而时间分辨蛋白质质谱研究技术则成为了近年来蛋白质科研领域的重要热点之一。
本文将从时间分辨蛋白质质谱技术的基础原理、研究方法、优势以及应用前景四个方面进行探讨。
时间分辨蛋白质质谱技术的基础原理时间分辨蛋白质质谱技术是基于质谱仪进行的分析方法。
具体地说，首先要对样品进行离子化，然后把离子化的目标蛋白质进行分离，接下来用离子漂移管把不同离子质量的离子分离并聚焦，最后用起飞时间质量法（TOF）把离子根据其起始位置到达点光束的时间差异，即离子飞行时间进行质量检测。
此外，时间分辨蛋白质质谱技术最大的优点之一就是可以追踪蛋白质在溶液、膜和细胞等复杂环境中的结构，了解这些复杂环境对蛋白质的影响。
这也是该技术在蛋白质结构和功能研究中的一个重要的应用方向。
时间分辨蛋白质质谱技术的研究方法时间分辨蛋白质质谱技术的研究方法包括：动态光学脉冲技术、差异离子流方法、拉曼和傅里叶变换红外光谱法等。
其中，动态光学脉冲技术主要是通过加强光控制分子的振动和旋转，从而提高分离和检测的精度。
而差异离子流方法则是分离不同的离子流，以便追踪它们的运动轨迹和分离情况。
而拉曼和傅里叶变换红外光谱法则可以确定样品中的化学键，从而确定蛋白质的结构特征和分子组成。
时间分辨蛋白质质谱技术的优势相较于其他蛋白质结构分析技术，时间分辨蛋白质质谱技术具有以下优势：1. 高速分析：时间分辨蛋白质质谱技术的检测速度快，可以在很短的时间内获得目标蛋白质的信息，提高了分析效率。
2. 样品需求小：相比其他蛋白质结构分析技术，时间分辨蛋白质质谱技术使用的样品较少，无需进行多次试验。
3. 精确度高：时间分辨蛋白质质谱技术在对样品进行分析时，可以提供更为精确的分析结果，避免了其他方法可能存在的偏差。
4. 灵敏度高：相比其他方法，时间分辨蛋白质质谱技术可以检测到低浓度的样品，这对于需要进行高灵敏度分析的研究具有重要的意义。
荧光光谱法在蛋白质研究中的应用
荧光光谱法在蛋白质研究中的应用尹燕霞;向本琼;佟丽【摘要】荧光光谱法对研究蛋白质结构及其构象变化是很重要的.描述了荧光光谱的概念、发光机理及特点,介绍了荧光光谱仪的仪器原理和结构,记述了荧光光谱技术在检测蛋白质的构象变化、蛋白质的含量和酶活性方面的具有应用.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2010(027)002【总页数】5页(P33-36,40)【关键词】荧光光谱法;蛋白质;构象【作者】尹燕霞;向本琼;佟丽【作者单位】北京师范大学,生命科学学院,北京,100875;北京师范大学,生命科学学院,北京,100875;北京师范大学,生命科学学院,北京,100875【正文语种】中文【中图分类】O657.3;TQ937某些物质被一定波长的光照射时,会在较短时间内发射出波长比入射光长的光,这种光称为荧光。
荧光光谱在各方面的应用及有关的方法称为荧光光谱技术。
1.1 荧光发光机制每一个分子具有一系列分离的电子能级,每一电子能级中又有一系列的振动能级和转动能级。
当物质被光照射后,大约在10-15s内光被物质吸收,物质分子获得能量,分子内的电子跃迁到较高能级而变成激发态。
处于激发态的分子很不稳定,它首先通过内转换将部分能量转移给周围分子,回到最低电子激发态振动能级(称为第一级电子激发态振动能级),处于这一能级的分子平均寿命大约是10-8s,如果这时分子通过发射相应的光量子来释放剩余能量而回到基态的各个不同的振动能级,就产生了荧光。
因此,最低第一级电子激发态振动能级是产生荧光的基础。
由于分子发射荧光前已有一部分能量被消耗,所以荧光能量要比物质吸收的光能量小,因而荧光的发射波长总比激发波长长。
1.2 常用荧光参数荧光光谱法具有灵敏度高、选择性强、用样量少、方法简便以及能提供较多的物理参数等优点。
因而被广泛地应用于各个研究领域。
它能提供包括激发谱、发射谱以及荧光强度、量子产率、荧光寿命等许多物理参数,这些参数从各个角度反映分子的构象情况,通过对这些参数的测定,不但可以做一般的定量分析,而且可以推断生物大分子在各种环境下的构象变化,从而阐明蛋白质结构与功能的关系。
基于时间分辨方法的LicT蛋白荧光动力学特性
基于时间分辨方法的LicT蛋白荧光动力学特性常孟方;李磊;曹潇丹;贾梦辉;周加胜;陈缙泉;徐建华【摘要】In this paper,the fluorescence dynamics of tryptophan residues in LicT protein is investigated by time-resolved fluorescence method combined with UV absorption and steady-state fluorescence spectroscopy.The local microenvironment and structural changes of LicT protein before and after activation are studied.The activated LicT protein AC 141 prevents the antitermination of gene transcription involved in carbohydrate utilization to accelerate the body's metabolism.The structural properties and microenvironment of activated protein AC 141 and wild-type protein Q 22 were determined by different fluorescence emissions and lifetimes of tryptophan residues.The interaction between tryptophan residues and solvent is elucidated by decay associated spectroscopy (DAS) and time-resolved emission spectra (TRES),indicating that upon activation,the structure of AC 141 is more compact than that of wild-type Q 22.In addition,TRES also showed that tryptophan residues in the protein had a continuous spectral relaxation process.Anisotropy results illustrated the conformational motions of residues and whole proteins,suggesting that tryptophan residues had independent local motions in the protein system,and that the motions were more intense in the activated protein.%使用时间分辨荧光方法,结合紫外吸收光谱和稳态荧光光谱技术,测量了LicT蛋白中色氨酸残基的荧光动力学特性,进而对LicT蛋白质激活前后的局部微环境和结构变化进行了研究.LicT蛋白质的激活态使得有关糖类利用的基因转录过程继续进行,促进机体新陈代谢.通过色氨酸残基的荧光发射和寿命的差异判断出激活型蛋白AC 141和野生型蛋白Q 22不同的结构性质和微环境差异.在此基础上,通过衰减相关光谱(DAS)和时间分辨发射光谱(TRES)阐释了两种蛋白色氨酸残基和溶剂的相互作用,说明了激活型AC 141的比野生型Q 22的结构更加紧密.此外,TRES还说明了蛋白中的色氨酸残基存在连续光谱弛豫过程.各向异性结果则对残基和整个蛋白的构象运动进行了阐述,说明了色氨酸残基在蛋白质体系内有独立的局部运动,且在激活型蛋白中该运动更加强烈.【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2017(033)005【总页数】6页(P1065-1070)【关键词】时间相关单光子计数;色氨酸;衰减相关光谱;时间分辨发射光谱;各向异性【作者】常孟方;李磊;曹潇丹;贾梦辉;周加胜;陈缙泉;徐建华【作者单位】华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062;华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062;华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062;中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800;华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062;华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062;华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200062【正文语种】中文【中图分类】O643荧光光谱技术广泛应用于对生物分子结构和动力学的研究中1。
时间分辨荧光免疫分析及其在临床检测中的应用
时间分辨荧光免疫分析及其在临床检测中的应用
田振;郭周义;贾雅丽
【期刊名称】《激光生物学报》
【年(卷),期】2002(11)4
【摘要】本文介绍了时间分辨荧光免疫分析法的检测原理、检测方法,分析了时间分辨荧光免疫分析仪的结构并介绍了其在临床检测方面的应用.
【总页数】6页(P290-295)
【作者】田振;郭周义;贾雅丽
【作者单位】华南师范大学激光生命科学研究所,中国广东,广州,510631;聊城师范学院物理系,中国山东,聊城,252059;华南师范大学激光生命科学研究所,中国广东,广州,510631;华南师范大学激光生命科学研究所,中国广东,广州,510631
【正文语种】中文
【中图分类】R392-33
【相关文献】
1.时间分辨荧光免疫分析技术在HBV血清学标志物检测中的应用 [J], 江虹
2.时间分辨荧光免疫分析在抗-HBs检测中的应用 [J], 杜为强;陈小桃;曾钊宇
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4.时间分辨荧光免疫分析技术检测梅毒抗体中的应用 [J], 郭辉
5.时间分辨荧光免疫分析法在乙肝病毒血清标志物检测中的应用价值 [J], 钟瑞美因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
时间分辨荧光免疫分析技术的临床应用
时间分辨荧光免疫分析技术的临床应用
覃志坚
【期刊名称】《中华临床医药杂志》
【年(卷),期】2004(005)006
【摘要】20世纪80年代以来，随着基础医学的迅速发展，我国的标记免疫学的实验医学技术取得了前所未有的发展。
体现在理论水平逐渐提高，技术方法日臻完善，临床应用更加广泛，实践经验不断丰富。
任何一门自然学科的发展，都依赖于方法学的创新，临床医学作为实践性学科更是如此。
标记免疫分析方法的创立和发展，特别是与分子生物学、细胞生物学这些医学
【总页数】2页(P60-61)
【作者】覃志坚
【作者单位】右江民族医学院附院医学检验中心,广西,百色,533000
【正文语种】中文
【中图分类】Q939.91
【相关文献】
1.标记免疫分析技术的发展及时间分辨荧光免疫技术的临床应用 [J], 张惠娟
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5.时间分辨荧光免疫分析技术和酶联免疫吸附试验对乙肝两对半的测定结果比对分析 [J], 杨蓉
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蛋白质荧光标记技术应用
蛋白质荧光标记技术应用
王健康;董晓莉
【期刊名称】《空军医学杂志》
【年(卷),期】2007(023)003
【摘要】荧光物质是具有共轭双键体系化学结构的化合物，受到紫外光或蓝紫光照射时，可激发成为激发态，当从激发态恢复至基态时，发出荧光。
荧光的特点是灵敏、特异、准确、快速。
荧光标记示踪技术的基本原理是将荧光物质与待测物通过化学反应以共价键连接，通过荧光显微镜、激光共聚焦显微镜、流式细胞仪等仪器的检测，达到定位、示踪、含量测定等目的，并被广泛的应用于生物化学、免疫学、分子生物学、病理学和诊断学等方面。
【总页数】5页(P160-164)
【作者】王健康;董晓莉
【作者单位】空军总医院药学部,北京,100036;空军总医院药学部,北京,100036【正文语种】中文
【中图分类】R341;R392.33;R977.6
【相关文献】
1.基于荧光标记的大黄鱼氧化肌肉蛋白质双向电泳技术的建立 [J], 李学鹏;周明言;渠宏雁;王金厢;朱文慧;徐永霞;仪淑敏;林洪;励建荣
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蛋白质的时间分辨荧光动力学及其在NADH/NAD~+比率定量测量
中的应用
现代生物学领域中,对蛋白质结构与功能的研究一直是学术界关注的热点和焦点。
荧光探测技术因其高灵敏性且能够在分子尺度上提供生物化学相互作用的信息而被广泛应用于相关领域的研究之中。
时间分辨荧光作为荧光探测技术重要的组成部分,相较于稳态荧光具有更高的灵敏度和分辨率,近年来国内外学者对此方法的关注和研究深度不断加大,本文的研究便集中于此。
通过使用时间分辨荧光方法,本文首先对LicT蛋白和SNase变体的荧光动力学过程进行了深入的探讨,研究了其与蛋白质结构的关系。
在此基础之上,本文使用了基因编码的荧光蛋白生物探针,依据时间分辨荧光动力学原理,提出了一种高灵敏的NADH/NAD+比率定量方法。
与此同时,依据相同的实验技术和理论基础,本文还提出了一种环状排列黄色荧光蛋白探针去除pH值效应的NADH定量方法。
本文研究内容的第一部分由两方面构成,主要使用时间分辨荧光方法,并结合紫外吸收光谱和稳态荧光光谱对LicT蛋白和SNase 变体的色氨酸残基进行荧光动力学研究。
一方面,本文通过荧光发射和色氨酸残基寿命的差异,确定活化型LicT蛋白AC 141和野生型蛋白Q 22具有不同的结构特性。
多指数的荧光寿命说明了色氨酸残基微环境和淬灭现象。
在此基础上,通过衰减相关(DAS)和时间分辨发射光谱(TRES)说明了两种蛋白色氨酸残基和极性溶剂水的相互作用,并且活化型AC 141结构比野生型Q 22更为紧实。
此外,蛋白质中色氨酸残基的TRES表示了连续弛豫的过程。
色氨酸残基的各向异性说明了色氨酸在蛋白质系统中具有独立的局部运动,活化型AC 141的运动更加强烈。
总之,内源性色氨酸可以用作研究活化前后LicT蛋白局部微环境和结构变化的探针,为进一步探索皮秒量级级的LicT蛋白荧光动力学性质提供依据。
另一方面,本文主要使用时间分辨荧光方法,结合紫外吸收谱和稳态荧光光谱对葡萄球菌核酸酶(SNase)两种变体Δ+PHS和Δ+PHS+I92A的色氨酸残基荧光动力学进行了探究。
两种变体的稳态荧光光谱表明SNase螺旋结构对色氨酸残基的保护作用。
衰减相关光谱(DAS)随温度变化的不同趋势表明两种变体的折叠及热稳定性各不相同。
时间分辨发射光谱(TRES)中色氨酸残基0.5 ns的连续光谱弛豫过程印证了SNase变体的折叠结构紧密程度不同。
上转换分析结果则表明了色氨酸残基受弛豫效应的影响。
各向异性分析结果对残基和整个SNase变体的结构变化进行了阐述,说明色氨酸残基在蛋白质体系内有独立的局部运动,且其强弱与SNase的热
稳定性和热运动的整体效果有关。
因此,色氨酸可作为一种内源性探针对SNase
变体的折叠结构和热稳定性进行印证和研究。
除此之外,这些结论为使用时间分辨荧光方法进一步探索其他SNase变体的结构动力学性质提供了依据。
在蛋白质荧光动力学的研究基础上,使用相同的实验方法和理论基础,本文研究内容的第二部分研究了基因编码荧光探针Peredox、SoNar、Frex的NADH/NAD+定量方法,提出了基于荧光寿命部分强度的比率定量法。
通过时间分辨荧光方法的测量和分析可以看出,当NADH/NAD+氧化还原状态改变时,探针的寿命成分(τi)几乎保持恒定,而它们各自的部分振幅(αi)发生改变。
最重要的是,由于探针在两个不同状态之间存在结构变化,部分强度(ατi)在探针与NADH结合的过程中具有相反的变化趋势,其比率可以用于NADH/NAD+的定量。
这种方法与常用的稳态荧光强度和平均寿命方法相比,具有更大的动态范围和更高的分辨率。
此外,该比率测量法仅需要一个激发和一个发射波长,消除了传统的激发比率法和发射比率法存在的问题。
本文提出的NADH/NAD+新型比率定量方法,可用来简化基因编码荧光蛋白探针的设计,并且用这些探针实现高度灵敏
的分析物定量。
这种新方法可以广泛应用于活细胞的代谢成像。
与此同时,本文还提出了一种环状排列黄色荧光蛋白探针去除pH值效应的NADH定量方法。
该方法仅使用单个激发波长,用时间分辨荧光手段得到的寿命成分及其比重对NADH进行定量。
这种方法有望用于活细胞氧化还原水平的成像中。
综上,本文使用时间分辨荧光技术研究了蛋白质体系的动力学过程和NADH/NAD+
荧光蛋白探针部分强度的比率定量方法。
首先探讨了 LicT蛋白活化前后的结构变化和SNase蛋白折叠结构和热稳定性,为之后蛋白功能与结构的研究提供了新的思路。
在此基础之上,又对荧光蛋白探针的荧光动力学过程进行了研究,提出了高灵敏的NADH/NAD+时间分辨比率定
量方法和去除pH值效应的NADH定量方法,为活体细胞氧化还原状态的监测提供了新的方向。