金属离子对原花青素和牛血清白蛋白相互作用的影响

合集下载

锌离子对缓冲液中槲皮素和牛血清白蛋白相互作用的影响

锌离子对缓冲液中槲皮素和牛血清白蛋白相互作用的影响

e n e itn iy o S e c n e st fB A. I h y tm fb n r o pe fQc n S , K 一 3 1 n t e s s e o ia y c m lx o ta d B A . 7× 1 0
L ・ l S a d n 一 1 3 . Qu n iaiec lu ain s o h tt ebn ig c n t n n h mo 一 ・ 一 n .2 a tttv ac lto h wst a h idn o sa ta d t e n mb ro i dn ie fQe n A e r a e i h r s n e o n in Ths idc t s u e fbn i g st so ta d BS d c e s n t e p e e c fZ o . i n iae
中 图分 类 号 : 5 . O 673 文 献标 志码 : A 文章 编号 :0 8 1 1 ( 0 2 0 —0 6 —0 10— 0121)1 00 4
E e t o i o n i e a to e we n q e c tn a d f c f z nc i n o nt r c i n b t e u r e i n f b v n e u a b m i n b f e o u i n o i e s r m l u n i u f r s l t o
F Ca— i .W ANG J— h o U ixa i a .GAO o g h a c Z n—u
( a h n n sa c e t n o h mit ,Biz o d c lC le e a t i2 4 0 S a d n ,C ia Te c i ga d Ree r h S ci f C e s y o r n h u Me i o lg ,Y na 6 0 3, h n o g h n ) a

《黄酮与牛血清白蛋白相互作用及共存金属离子影响的研究》

《黄酮与牛血清白蛋白相互作用及共存金属离子影响的研究》

《黄酮与牛血清白蛋白相互作用及共存金属离子影响的研究》一、引言黄酮是一类具有重要生物活性的化合物,广泛存在于植物中,具有抗氧化、抗炎、抗癌等多种生物活性。

牛血清白蛋白(BSA)是生物体内的一种重要蛋白质,参与多种生物过程。

近年来,关于黄酮与BSA相互作用的研究逐渐增多,而共存金属离子对这一过程的影响也不容忽视。

本文旨在探讨黄酮与BSA的相互作用及其与共存金属离子的影响,为进一步理解黄酮的生物活性和作用机制提供理论依据。

二、材料与方法1. 材料黄酮类化合物、BSA、金属离子等。

2. 方法(1)黄酮与BSA的相互作用研究采用荧光光谱法、紫外-可见光谱法等手段,研究黄酮与BSA的相互作用,包括结合常数、结合位点等。

(2)共存金属离子对黄酮与BSA相互作用的影响研究在黄酮与BSA的体系中加入不同浓度的金属离子,观察金属离子对黄酮与BSA相互作用的影响。

三、实验结果1. 黄酮与BSA的相互作用通过荧光光谱法和紫外-可见光谱法,发现黄酮与BSA之间存在明显的相互作用。

黄酮能够与BSA结合,形成复合物。

结合常数的计算表明,黄酮与BSA的结合能力较强。

此外,还观察到黄酮在BSA上的结合位点。

2. 共存金属离子对黄酮与BSA相互作用的影响在黄酮与BSA的体系中加入不同浓度的金属离子后,发现金属离子对黄酮与BSA的相互作用产生了显著影响。

不同金属离子的影响程度不同,其中某些金属离子能够增强黄酮与BSA的结合能力,而另一些金属离子则削弱了这一作用。

此外,金属离子的浓度对黄酮与BSA相互作用的影响也呈现出一定的规律性。

四、讨论1. 黄酮与BSA的相互作用机制黄酮与BSA的相互作用可能涉及静电作用、氢键、疏水作用等多种作用力。

由于黄酮具有多个羟基、羰基等官能团,这些官能团可能与BSA上的氨基酸残基形成氢键,从而促进黄酮与BSA的结合。

此外,黄酮的疏水性也可能使其与BSA的疏水区域相结合。

2. 共存金属离子对黄酮与BSA相互作用的影响机制共存金属离子对黄酮与BSA相互作用的影响可能涉及竞争性结合、桥接作用等多种机制。

锌离子和钙离子对槲皮素与牛血清白蛋白结合作用的影响

锌离子和钙离子对槲皮素与牛血清白蛋白结合作用的影响
I n lu f e n c e o f Zn  ̄ a n d Ca o n i n t e r a c i t o n b e t we e n q u e r c e t i n a n d b o  ̄n e s e r u m a l b m i u n ’
中图分类号 : R 9 6 文献标识码 : A
L I J i n g , S U N N a n , S U N Y o n g — h u i , Z O U S h u - j u n
( C o l l e g e o f P h a r m a c y , He i l o n g i i a n g U n i v e r s i t y o f C h i n e s e Me d i c i n e , Ha r b i n 1 5 0 0 4 0 , C h i n a )
Ab s t r a c t : T h e i n t e r a c t i o n b e t w e e n q u e r c e t i n a n d b o v i n e S e r u m a l b u mi n (B S A) w a s s t u d i e d i n t h e p r e s e n c e
作用力类 型 、 结合位点数基本不变 。但 z n 存在时 , 会 导致槲皮素对 B S A的结合常数减小 ; C a 2 + 存在时 , 会导
致槲皮素 与 B S A的结合 常数增大 。说明两种离子会影 响槲皮素 的蛋 白质结合浓度。 关键词 : 槲 皮素 ; 牛血清 白蛋 白; 锌离子 ; பைடு நூலகம்离子 ; 结 合作用 ; 荧 光光谱
s t a n t b e t we e n q u e r c e t i n a n d B S A d e c r e a s e s . An d wh e n C a “i s p r e s e n t , t h e b i n d i n g c o n s t a n t b e t w e e n q u e r c e t i n a n d B S A w i l l i n c ea r s e . S o t h e t w o i o n s a f e c t t h e p r o t e i n b i n d i n g c o n c e n t r a t i o n o f q u e r c e t i n . Ke y wo r d s : q u e r c e t i n ; b o v i n e s e r u m a l b u mi n ; Z n 2 + ; C a ; b i n d i n g r e a c t i o n ; l f u o r e s c e n c e s p e c t r o me t r y

金属离子对邻氯酚红与牛血清白蛋白相互作用的影响

金属离子对邻氯酚红与牛血清白蛋白相互作用的影响

金属离子对邻氯酚红与牛血清白蛋白相互作用的影响刘毓芳【摘要】采用荧光光谱法研究了Fe3+、Cu2+离子对邻氯酚红与牛血清白蛋白相互作用的影响.两种金属离子分别存在时能增强邻氯酚红对牛血清白蛋白的猝灭作用及二者的结合作用,使体系的猝灭常数、结合常数增大,且Fe3+的影响大于Cu2+.表明金属离子对小分子在生物体内与白蛋白结合有重要影响.【期刊名称】《山西师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(025)001【总页数】3页(P77-79)【关键词】金属离子;邻氯酚红;牛血清白蛋白【作者】刘毓芳【作者单位】晋中学院化学化工学院,山西晋中030600【正文语种】中文【中图分类】O657.39血清白蛋白是血浆中含量最丰富的载体蛋白,它具有广泛的结合能力,能结合内源性、外源性物质,还能结合大、中、小分子化合物,具有重要的生理意义.生物体所需的营养素中包括部分无机盐及许多离子,主要是金属离子,在酶促反应过程中发挥作用,其中铁和铜主要参与造血过程.金属离子与牛血清白蛋白相互作用以及小分子染料探针邻氯酚红与牛血清白蛋白的相互作用已见报道[1~4],但三者之间的相互影响未见报道.本文采用荧光光谱法研究了两种金属离子对邻氯酚红与牛血清白蛋白作用的影响,测得了金属离子存在下邻氯酚红与牛血清白蛋白的结合常数和结合位点数.Cary Eclipec荧光分光光度计(VARIAN公司).pHS-2ST型数显酸度计(上海天达仪器公司).牛血清白蛋白(简称BSA,上海伯奥生物科技有限公司,相对分子质量按67 000计),用二次水配制成1.0×10-4mol·L-1的溶液于4℃下保存,使用时适当稀释.邻氯酚红(二氯苯酚磺酰酞,简称O-chl)溶于少量无水乙醇,用二次水稀释成1.0×10-4mol·L-1溶液备用.Cu(NO3)2、Fe(NO3)3用二次蒸馏水配成1.0×10-2mol·L-1的储备液.使用Britton-Robisin(B-R)缓冲溶液调节pH值.实验中所用试剂均为分析纯.在10 mL比色管中分别加入1 mL 1.0×10-4mol·L-1BSA溶液、2 mL pH 7.40的B-R缓冲溶液,分别加入一定量的1.0×10-2mol·L-1的金属离子和1.0×10-4mol·L-1邻氯酚红溶液,用二次蒸馏水定容至刻度,放置半小时.转移至1 cm比色皿中,扫描其荧光光谱.激发波长280 nm,激发和发射狭缝均为5 nm.在BSA中加入邻氯酚红,BSA在345 nm处的荧光特征发射峰强度明显降低,且发射峰蓝移(图1 A,C);Cu2+同样使BSA的荧光强度降低(图1A,B);邻氯酚红和Cu2+同时存在时,BSA的发射峰强度降到最低(图1A,D),这表明邻氯酚红和Cu2+对BSA的荧光具有协同猝灭作用.加入Fe3+具有相同的实验现象.2.2.1 金属离子存在时体系的猝灭机理及猝灭常数为确定金属离子存在对体系的猝灭机理和猝灭常数的影响,模拟pH=7.4的生理环境,扫描BSA和金属离子的混合体系随邻氯酚红浓度变化的荧光光谱.结果表明,随着邻氯酚红浓度的增大,体系在348 nm处荧光发射峰强度逐渐降低.根据Stern-Volmer猝灭方程[5]:其中,F0为猝灭剂不存在时荧光体的发光强度,F为加入猝灭剂后的荧光强度,KSV为Stern-Volmer猝灭常数,[Q]为猝灭剂的浓度,Kq为分子猝灭过程的速率常数,τ0为荧光体分子的平均寿命.以F0/F对[Q]作图,由猝灭曲线的斜率可求得KSV,再由生物分子的荧光寿命τ0=10-8s[6],可求得猝灭过程速率常数(表1).猝灭剂与生物大分子的最大猝灭分散碰撞常数是2.0×1010L·mol-1·s-1.显然,金属离子存在下邻氯酚红对BSA荧光的猝灭过程速率常数大于扩散控制的速率常数,这表明金属离子存在时邻氯酚红与BSA之间依然发生了静态猝灭[7]. 不同离子存在下邻氯酚红对BSA的猝灭类型相同,猝灭能力不同,且Fe3+的影响大于Cu2+.2.2.2 金属离子存在时体系的结合常数根据静态猝灭过程中荧光强度与猝灭剂的关系可确定荧光分子与猝灭剂分子之间的结合常数.设生物大分子B有n个相同且独立的结合位点,则其与小分子间的猝灭反应可表示为式中,[B]是游离荧光体浓度,[Q]是猝灭剂浓度,[QnB]是配合物浓度,若荧光体总浓度为[B0],则[B0]=[QnB]+[B],代入(2)式得静态猝灭中,体系的荧光强度F与其游离浓度成正比,可得其中n为结合位点数.以log[(F0-F)/F]对log[Q]作图,根据公式(4),由直线截距可得结合常数KA,由斜率可求得结合位点数n.结果列于表1.2.2.3 金属离子对邻氯酚红与BSA作用的影响为进一步探讨金属离子对邻氯酚红与BSA结合作用的影响,在pH 7.40的5×10-6mol·L-1BSA中,分别研究了两种离子在不同浓度下邻氯酚红与BSA之间的结合常数KA和结合位点数n的变化情况,结果见表1.结果表明,Fe3+、Cu2+均对BSA与O-chl相互作用产生协同猝灭作用,均能提高BSA与O-chl的结合能力.但离子浓度相同时,Fe3+使体系的猝灭常数、结合常数、结合位点数增大的程度大于Cu2+,而相同离子在较高浓度时使体系的猝灭常数、结合常数、结合位点数增大的程度却小于较低浓度的情况.这可能是由于金属离子与BSA及O-chl形成了三元配合物[8],带电的蛋白质和有机小分子以及金属离子通过静电作用相互吸引到蛋白质的表面,Fe3+电荷数高、离子半径小、静电作用强更有利于配合物的形成,但浓度较高时由于离子强度的增大使这种结合受到一定程度的影响.金属离子的存在,对邻氯酚红与BSA作用的荧光具有协同猝灭作用,能提高BSA 与邻氯酚红的结合能力,但不同离子对体系有不同的影响.这对阐明离子在生物体内的生化生理作用,以及它们对蛋白质在物质的贮存、运转、代谢等方面的影响均具有重要意义.【相关文献】[1]冯喜增,金瑞祥,曲芸,等.各种离子对卟啉与牛血清白蛋白相互合反应的影响研究[J].高等学校化学学报,1996,17(6):866~869.[2]吴根华,汪春华.荧光法研究Pb2+与牛血清白蛋白的相互作用[J].光谱学与光谱分析,2005,25(2):246~248.[3]刘毓芳.邻氯酚红与牛血清白蛋白质相互作用的荧光光谱研究[J].晋中学院学报,2008,25(3):65~69.[4]刘毓芳,李建晴,董川.金属离子对一种分子内电荷转移荧光探针与牛血清白蛋白相互作用的影响[J].分析科学学报,2008,28(4): 693~695.[5]陈国珍,许金钩,等.荧光分析法[M].北京:科学出版社,1990.112.[6]Ware W R.Oxygen quenching of fluorescence in solution:an experimental study ofthe diffusion process[J].Phys Chem,1962,66:455.[7]Lakowica J R,Weber G.Quenching of fluorescence by oxygen-probe for structural fluctuations in macromolecules[J].Biochemistry,1973,12: 4161.[8]吴根华,汪春华.荧光法研究Pb2+与牛血清白蛋白的相互作用[J].光谱学与光谱分析,2005,25(2):246~248.。

锌离子和钙离子对槲皮素与牛血清白蛋白结合作用的影响

锌离子和钙离子对槲皮素与牛血清白蛋白结合作用的影响

锌离子和钙离子对槲皮素与牛血清白蛋白结合作用的影响李靖;孙楠;孙永慧;邹淑君【摘要】运用荧光光谱法,分别考察了Zn2+、Ca22+对槲皮素与牛血清白蛋白(BSA)相互作用的影响,两种金属离子是否影响槲皮素对BSA的荧光猝灭作用机理、槲皮素与BSA结合作用常数、结合位点数、作用力类型等.结果表明,Zn2+和Ca2+存在时,不改变槲皮素对BSA的荧光猝灭机理、不改变槲皮素与BSA结合作用的作用力类型、结合位点数基本不变.但Zn2+存在时,会导致槲皮素对BSA的结合常数减小;Ca+存在时,会导致槲皮素与BSA的结合常数增大.说明两种离子会影响槲皮素的蛋白质结合浓度.%The interaction between quercetin and bovine serum albumin (BSA) was studied in the presence of Zn2+ or Ca2+ by using fluorescence spectroscopy.Investigate whether the presence of Zn2+ or Ca2+ has an influence on the fluorescence quenching mechanism of quercetin on BSA,the binding constants between quercetin and BSA,the binding site number and the type of force.The results indicated that Zn2+ or Ca2+ does not change the mechanism of fluorescence quenching mechanism of quercetin on BSA,does not change the type of force between quercetin and BSA.The number of binding sites is almost unchanged.But when Zn2+ is present,the binding constant between quercetin and BSA decreases.And when Ca2+ is present,the binding constant between quercetin and BSA will increase.So the two ions affectthe protein binding concentration of quercetin.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2017(031)011【总页数】4页(P23-25,19)【关键词】槲皮素;牛血清白蛋白;锌离子;钙离子;结合作用;荧光光谱【作者】李靖;孙楠;孙永慧;邹淑君【作者单位】黑龙江中医药大学药学院,黑龙江哈尔滨150040;黑龙江中医药大学药学院,黑龙江哈尔滨150040;黑龙江中医药大学药学院,黑龙江哈尔滨150040;黑龙江中医药大学药学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】R96小分子药物进入血液后,与血浆中的载体蛋白相结合,从而被转运到靶位点发挥药效。

金属离子与蛋白质的相互作用

金属离子与蛋白质的相互作用

金属离子与血清白蛋白的相互作用一、实验目的:测定过渡金属离子对蛋白质功能的影响二、实验原理:金属离子在许多生命过程中发挥关键作用,研究金属离子与蛋白质的结合作用是生命科学的重要内容,是化学和生命科学研究的前沿领域。

血清白蛋白是哺乳动物血浆中含量最丰富的蛋白质,它能够储存和转运众多的内源性和外源性物质。

由于血清白蛋白在生理上的重要性和易于分离、提纯,从上世纪50年度(国内80年代末)开始,人们对血清白蛋白与金属离子(和药物分子等)的相互作用展开了大量研究,以期在分子水平上揭示相关生命过程的奥秘。

许多蛋白质含有金属离子,金属离子对蛋白质发挥生物学功能起着关键性的作用。

在人体基因组编码的蛋白质中,超过30%的蛋白质含有一个或多个金属离子;所有酶中,超过40%的蛋白质含有金属离子,它们在生命活动过程中发挥着各样的生物学功能。

许多人类的疾病与金属离子-蛋白质的异常相互作用相关。

目前用于研究金属离子与蛋白质相互作用的研究方法主要有:(1)紫外-可见吸收光谱法;(2)荧光光谱法;(3)平衡透析法;(4)毛细管电泳法;(5)电泳法等。

(一)紫外-可见光谱法蛋白质通常有3个明显不同的紫外吸收带:(1)210nm以下的吸收来自肽键的吸收以及许多构象因素;(2)210-250nm为芳香族和其他残基的吸收、某些氢键的吸收、与其他构象和螺旋相关的相互作用等多种因素;(3)250-290nm附近为芳香族的残基,其中酪氨酸残基在278nm(Tyr,260-290nm)附近有强吸收,色氨酸残基(Trp)在290nm附近有强吸收,而苯丙氨酸(Phe,250-260nm)的吸收较弱。

外界因素如溶剂极性以及pH等会影响吸收光谱。

当金属离子与蛋白质结合时,蛋白质或金属离子吸收光谱的强度或者谱带位置会发生变化,可分为两种情况:(1)蛋白质微扰的金属离子光谱变化,可以推断金属离子的配位环境;(2)金属离子微扰的蛋白质光谱变化,可以推断生色基微环境及蛋白质结构的变化。

二价金属离子与牛血清白蛋白的相互作用

二价金属离子与牛血清白蛋白的相互作用

二价金属离子与牛血清白蛋白的相互作用高兴军;郭明;李兵;郭建忠;李铭慧【期刊名称】《浙江农林大学学报》【年(卷),期】2013(030)005【摘要】采用荧光光谱法和紫外光谱法研究了5种二价金属离子与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,通过生物大分子猝灭反应机制和结合位点模型研究发现锌离子Zn2+,镍离子Ni2+,钴离子Co2+和钙离子Ca2+均可导致牛血清白蛋白内源荧光猝灭,Zn2+,Ni2+和Co2+离子半径处在正常范围,能有效进入牛血清白蛋白结合位点与牛血清白蛋白结合形成超分子配合物,使牛血清白蛋白的二级结构发生改变,主要表现为静态猝灭.Ca2+离子半径较大,受空间位阻影响不能有效进入结合位点对BSA二级结构影响较小,不能与BSA形成配合物,表现为动态猝灭;而Mg2+由于大的水合半径阻碍了Mg2+与牛血清白蛋白的有效碰撞,使电子或能量的转移受阻,从而导致Mg2+对牛血清白蛋白内源荧光无猝灭作用.【总页数】7页(P777-783)【作者】高兴军;郭明;李兵;郭建忠;李铭慧【作者单位】浙江农林大学理学院,浙江临安311300【正文语种】中文【中图分类】S852.5【相关文献】1.二价金属离子与牛血清白蛋白的相互作用 [J], 高兴军;郭明;李兵;郭建忠;李铭慧2.二价金属离子与YycFN相互作用的NMR研究 [J], 刘婷;刘买利;姜凌3.二价铅离子与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究 [J], 刘勇;王川;潘可亮;李树伟;杨利;郁中山4.牛血清白蛋白、柠檬酸根和二价金属离子对人红细胞和兔小肠刷状缘囊泡摄取稀土离子的影响 [J], 杨惠雯;王伟;李荣昌;王夔5.以金纳米粒子为探针研究二价金属离子与脂质双层膜的相互作用 [J], 刘小花; 白海鑫; 李永芳; 侯影因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

重金属离子与蛋白质相互作用光谱分析—开题答辩

重金属离子与蛋白质相互作用光谱分析—开题答辩

度对光谱图的影响,从而进一步分析对BSA的活
性和功能的影响。
探讨各种影响因素,优化实验条件
5
YOUR SITE HERE
拟解决的主要问题
LOGO
通过实验优化试验条件。 建立一种有效快速简便的测定重金属离子与蛋白 质相互作用的光谱方法。 探讨牛血清蛋白活性和功能受金属离子浓度的影 响。
6
YOUR SITE HERE
7
YOUR SITE HERE
研究的总体安排与进度
LOGO
2008年12月:在导师的指导下综合利用荧光、 紫外吸收光谱法等技术,研究重金属离子不同浓 度对蛋白质的作用。 2009年1月:探讨实验影响因素,确定最优化实 验条件,针对实验所出现的问题及时修正实验方 案,得出理想实验结果。 2009年5月:总结实验结果,撰写毕业论文。完 成论文初稿,请指导老师指正和修改。 2009年6月:论文定稿,打印,并准备论文答辩
开题报告
学院
***
2008-12-12
•:
重金属离子与蛋白质相互作用光谱分析
LOGO
1. 选题背景与意义
2.研究基本内容拟解决的主要问题 3.研究的方法与技术路线 4.研究的总体安排与进度
2
YOUR SITE HERE
重金属离子与蛋白质相互作用的光谱分析
——选题背景与意义 LOGO

蛋白质的检验在生命科学、食品检验、临床检验诊断疾病、 生物药物分离提纯和质量检验中具有重大意义。 对重金属离子和牛血清蛋白相互作用研究和一很好的模拟重 金属离子和人血清蛋白作用从而可以为药用蛋白质作为螯合剂 防止常见金属离子的中毒提供科学依据。
8
YOUR SITE HERE
LOGO

金属离子对原花青素和牛血清白蛋白相互作用的影响

金属离子对原花青素和牛血清白蛋白相互作用的影响

学 号 0908014127分 类 号 密 级 公开作者姓名 指导教师 学科门类 提交论文专业名称 成绩评定摘要摘要采用荧光光谱法研究了不同温度下金属离子Fe2+、Zn2+对原花青素和牛血清白蛋白(BSA)之间相互作用的影响。

实验结果表明,不存在金属离子时,原花青素对BSA的荧光猝灭过程为静态猝灭,在Fe3+ 或Zn2+的存在下,原花青素和牛血清白蛋白相互作用的峰逐渐降低,说明了这两种金属离子可以增大原花青素对BSA的猝灭,并且随着原花青素浓度的增加,猝灭的效果越明显。

关键词:金属离子;荧光光谱;原花青素;牛血清白蛋白AbstractAbstractEffects of metal ions Fe2+, Zn2+ of proanthocyanidins and bovine serum albumin by fluorescence spectroscopy at different temperatures (BSA) influence the interaction between. The experimental results show that, there is no metal ion, fluorescence quenching process of proanthocyanidins on BSA is a static quenching procedure in Fe3+ or the presence of Zn2+, the interaction of proanthocyanidins and bovine serum albumin was gradually reduced, and show that the two kinds of metal ions can increase the procyanidins quenching of BSA, and with the increase of proanthocyanidins concentration quenching effect more obvious.Key words: Metal ion;fluorescence spectrophotometry; procyanidins;bovine serum albuminAbstract目录摘要 (I)目录 (Ⅲ)前言 (1)1 文献综述 (1)1.1原花青素 (2)1.2牛血清白蛋白 (3)1.3药物小分子与大分子的相互作用的研究现状 (3)1.3.1 药物小分子与大分子的相互作用模式 (3)1.3.2 分析方法及进展 (3)2 实验部分 (6)2.1药品试剂与仪器设备 (6)2.1.1 药品试剂 (6)2.1.2 仪器设备 (6)2.2实验步骤 (6)3 结果与讨论 (7)3.1白杨素对BSA的猝灭作用 (7)3.1.1 猝灭光谱 (7)3.1.2 测定结合常数以及猝灭机理 (7)3.1.3 研究作用力类型及热力学性质 (8)3.2 Fe2+对原花青素与BSA的相互作用的影响3.2.1 荧光猝灭光谱图.................................................................. 错误!未定义书签。

稀土金属离子与人血清白蛋白的相互作用

稀土金属离子与人血清白蛋白的相互作用

稀土金属离子与人血清白蛋白的相互作用宋玉民;吴锦绣;郑秀荣;吴琼【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2006(022)009【摘要】本文用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱法和循环伏安法研究了稀土金属离子Eu(Ⅲ)、Pr(Ⅲ)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用.实验发现:Eu(Ⅲ)和Pr(Ⅲ)对HSA有较强的荧光猝灭作用.用Stern-Volmer方程分别对实验数据进行处理,结果发现:HSA与Eu(Ⅲ)、Pr(Ⅲ)发生反应生成了新的复合物,发生了分子内的非辐射能量转移.Eu(Ⅲ)、Pr(Ⅲ)对HAS的荧光猝灭作用,属于静态荧光猝灭.荧光猝灭图表明:Eu3+和Pr3+在HSA分子中至少有两类结合位点,Eu3+与HSA形成2.76:1的复合物,结合常数lgK分别为12.03和9.05;Pr3+与HSA形成2.2:1的复合物,结合常数lgK分别为9.89和6.97.同时用圆二色谱及同步荧光光谱法探讨了Eu(Ⅲ)和Pr(Ⅲ)对HSA构象的影响.【总页数】8页(P1615-1622)【作者】宋玉民;吴锦绣;郑秀荣;吴琼【作者单位】西北师范大学化学化工学院,兰州,730070;西北师范大学化学化工学院,兰州,730070;西北师范大学化学化工学院,兰州,730070;西北师范大学化学化工学院,兰州,730070【正文语种】中文【中图分类】O614.33+4;O614.33+8【相关文献】1.苦参碱与人血清白蛋白和牛血清白蛋白相互作用的光谱学研究 [J], 杨美玲;崔东亚;王丽雪;张杰2.光谱法研究金属离子对盐酸二氧丙嗪与人血清白蛋白相互作用的影响 [J], 王新;景姣姣;王萍楠;盖晓宇;何怡;周阳;刘娇阳;许明玲;刘彬3.金属离子组与人血清白蛋白的相互作用机制研究 [J], 郭明;黄凤琴;李铭慧;刘敏4.聚肌胞存在下利培酮与牛血清白蛋白的相互作用及金属离子的影响 [J], 刘里;杨晓丽5.多柔比星稀土配合物与人血清白蛋白相互作用的研究 [J], 赵龙;卢继新;项振玲;李娟;徐靖源因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

金属离子与蛋白质的相互作用

金属离子与蛋白质的相互作用

金属离子与血清白蛋白的相互作用一、实验目的:测定过渡金属离子对蛋白质功能的影响二、实验原理:金属离子在许多生命过程中发挥关键作用,研究金属离子与蛋白质的结合作用是生命科学的重要内容,是化学和生命科学研究的前沿领域。

血清白蛋白是哺乳动物血浆中含量最丰富的蛋白质,它能够储存和转运众多的内源性和外源性物质。

由于血清白蛋白在生理上的重要性和易于分离、提纯,从上世纪50年度(国内80年代末)开始,人们对血清白蛋白与金属离子(和药物分子等)的相互作用展开了大量研究,以期在分子水平上揭示相关生命过程的奥秘。

许多蛋白质含有金属离子,金属离子对蛋白质发挥生物学功能起着关键性的作用。

在人体基因组编码的蛋白质中,超过30%的蛋白质含有一个或多个金属离子;所有酶中,超过40%的蛋白质含有金属离子,它们在生命活动过程中发挥着各样的生物学功能。

许多人类的疾病与金属离子-蛋白质的异常相互作用相关。

目前用于研究金属离子与蛋白质相互作用的研究方法主要有:(1)紫外-可见吸收光谱法;(2)荧光光谱法;(3)平衡透析法;(4)毛细管电泳法;(5)电泳法等。

(一)紫外-可见光谱法蛋白质通常有3个明显不同的紫外吸收带:(1)210nm以下的吸收来自肽键的吸收以及许多构象因素;(2)210-250nm为芳香族和其他残基的吸收、某些氢键的吸收、与其他构象和螺旋相关的相互作用等多种因素;(3)250-290nm附近为芳香族的残基,其中酪氨酸残基在278nm(Tyr,260-290nm)附近有强吸收,色氨酸残基(Trp)在290nm附近有强吸收,而苯丙氨酸(Phe,250-260nm)的吸收较弱。

外界因素如溶剂极性以及pH等会影响吸收光谱。

当金属离子与蛋白质结合时,蛋白质或金属离子吸收光谱的强度或者谱带位置会发生变化,可分为两种情况:(1)蛋白质微扰的金属离子光谱变化,可以推断金属离子的配位环境;(2)金属离子微扰的蛋白质光谱变化,可以推断生色基微环境及蛋白质结构的变化。

三价铁对灯盏花素与牛血清白蛋白相互作用的影响

三价铁对灯盏花素与牛血清白蛋白相互作用的影响

三价铁对灯盏花素与牛血清白蛋白相互作用的影响张怀斌;荣先国【摘要】运用荧光光谱、紫外吸收光谱探讨了Fe3+对灯盏花素(BR)与牛血清白蛋白(BSA)相互作用的影响;从Fe3+与BSA的静电作用、配位结合以及Fe3+与BR的配位作用等方面分析了影响BR与BSA相互作用的因素。

结果表明,Fe3+不改变BSA与BR的作用机制,但使得二者结合的猝灭常数、结合常数及结合位点数减小。

%The effect of ferric iron (Fe3+ ) on the interaction between breviscapinun (BR) and bovine serum albumin (BSA) was investigated by means of fluorescence spectrometry and ul-traviolet absorption spectrometry .The factors influencing the interaction between BR and BSA were analyzed in relation to the static action and coordination of Fe 3+and BSA as well as the coordination action between Fe3+ and BR .Results indicate that Fe3+ does not change the mech-anism for BSA to interact with BR ,but it contributes to reduce the quenching constant ,bind-ing constant and binding sites of BSA with BR .【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】4页(P224-227)【关键词】F e3+;灯盏花素;牛血清白蛋白;相互作用【作者】张怀斌;荣先国【作者单位】滨州医学院烟台校区药学院,山东烟台 264003;滨州医学院烟台校区药学院,山东烟台 264003【正文语种】中文【中图分类】O657.3灯盏花素(BR)又名灯盏细辛,是从中药灯盏花中提取的黄酮类化合物,灯盏乙素是灯盏花素中的重要有效成分,属于黄酮苷类化合物. 目前灯盏花制剂广泛应用于临床,它具有扩张脑血管、增加脑血流量等作用[1]. 在研究生物大分子与药物小分子的关系时,常以牛血清白蛋白(BSA)作为体外模型进行研究[2]. 作者在前期研究中发现,BR与BSA的作用机制为静态-动态联合猝灭机制,但是在BR浓度小于2.16 ×10-6mol·L-1时,二者的作用机制主要表现为静态猝灭机制[3],在此基础上探讨了Eu3+,Cu2+,Zn2+对BR与BSA结合作用的影响[4],研究表明:不同的金属离子对二者结合作用影响不尽相同,因此有必要对金属离子与二者的结合作用做进一步探讨. 铁在生命体系中是常见的微量元素,铁参与的生物过程对于生命而言至关重要,包括DNA的合成,呼吸作用,能量的转换,氧的运输等[5]. 因此作者运用荧光光谱法进一步探讨了人体内微量元素铁对BSA与BR作用的影响. 这对于全面了解BR在体内的代谢,药理和毒理作用具有重要意义.1 实验部分1.1 仪器与试剂LS-55荧光仪(America, PE company,带有石英比色皿与搅拌磁子),pHS-3C数字酸度计(湖北科学器材公司),DK-S电热恒温水浴锅(广州科桥实验技术设备有限公司),756PC紫外-可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司),XW-80A旋涡混合器(上海医大仪器厂).牛血清白蛋白(上海生物工程有限公司,纯度>98%),灯盏花素(昆明龙津药业股份有限公司,批号:20100113-1),Tris 试剂,氯化钠,三氯化铁,盐酸均为分析纯,溶剂为二次去离子水. 用0.1 mol·L-1 pH=7.40 Tris-HCl缓冲溶液(内含0.05 mol·L-1 NaCl维持离子强度)配制浓度为1.04×10-6 mol·L-1的BSA溶液;用去离子水配制浓度为1.08×10-4 mol·L-1的灯盏花素水溶液. 用去离子水配制1.0×10-3 mol·L-1的三氯化铁贮备液备用.1.2 实验方法1.2.1 荧光光谱测试取3 mL BSA于比色管中,依次加入不同体积的BR溶液 (加入体积<100 μL,忽略体积对浓度的影响),设定激发波长为285 nm,发射与激发狭缝宽度比为5∶8,扫描速率为500 nm·min-1,在291K时测BSA的荧光光谱.在上述溶液中维持Fe3+的浓度分别为3.3×10-5,3.3×10-4 mol·L-1,考察Fe3+对BSA与BR结合作用的影响.1.2.2 吸收光谱测试取3 mL浓度为1.08×10-4 mol·L-1的BR溶液于石英比色皿中,依次加入10、20 μL 1.0×10-3 mol·L-1的三氯化铁溶液,静置2 min后测其紫外吸收光谱,观察BR与Fe3+的相互作用.2 结果与讨论2.1 BR对BSA的荧光猝灭图1(A、B、C)分别含有0,3.3×10-5,3.3×10-4 mol·L-1 Fe3+ 时BSA与BR作用的荧光光谱图. 由图1可知,BSA的最大发射峰位于351 nm处,随着BR浓度的增大,BSA的荧光强度有规律的降低,最大发射峰略有蓝移,加入Fe3+前后BSA的峰形、峰位没有发生明显变化,但猝灭程度增大. 当Fe3+浓度为3.3×10-4 mol·L-1时, BSA的荧光光谱发生强烈的猝灭作用,说明Fe3+与BSA有较强的作用,如图1C所示.1 to 6 cBR is 3.6, 7.2, 10.8, 14.4, 18.0, 21.6 (×10-7mol·L-1)图1 Fe3+ 存在下BR对BSA荧光猝灭光谱Fig.1 Fluorescence quenching spectra of BSA with BR in the presence of Fe3+BSA与BR混合后,BSA的荧光发生猝灭,根据前期研究[3],BR浓度小于2.16×10-6mol·L-1时,其作用机制为静态猝灭. Fe3+存在时根据Stern-Volmer方程[3-4] 求出猝灭常数Ksv及猝灭速率常数Kq,见图2和表1. 其结果远大于各类猝灭剂对生物大分子的最大扩散速率常数2.0×1010 L·mol-1·s-1 [6]. Fe3+使得BSA与BR的猝灭常数、猝灭速率常数及相关系数均减小,但是在一定浓度下并未改变BSA与BR的作用机制.表1 不含或含Fe3+时 BR对BSA猝灭常数、猝灭速率常数及R值Table 1 Quenching constant (KSV)and quenching rate constant (Kq)with or without Fe3+c Fe3+/ mol·L-103.3×10-5KSV/ 105L·mol-12.101.10Kq/ 1013 L·mol-1·s-12.101.10R0.998 70.996 42.2 BR与BSA结合作用图2 Fe3+ 存在下BR与BSA作用的Stern-Volmer曲线Fig.2 The Stern-Volmer curves for the BR-BSA in the presence of Fe3+根据lg[(F0/F)-1]=lgKa+nlg[c]求出291 K时BSA与BR的结合常数KA及结合位点数n,实验数据见图3及表2. 由表2数据可知,加入 Fe3+ 后BSA与BR作用的KA及n均减小,其相关系数也相应降低. 说明Fe3+影响了BSA与BR的结合作用.Fe3+存在下虽未改变BSA与BR的作用机制,但使得BR对BSA的荧光猝灭常数、结合常数、结合位点数变小,Fe3+浓度在3.3×10-4 mol·L-1时,BSA荧光光谱发生猝灭. 结合我们前期对Fe3+与BSA作用的研究发现(已另文详述), Fe3+并未参与BSA-BR体系的协同猝灭,而是阻碍了BR与BSA的相互作用. 在pH=7.40时,BSA(等电点约为5.3)带有较多负电荷,Fe3+带有正电荷,Fe3+与BSA有较强的静电引力,在作用过程中有竞争作用,在很大程度上限制了BR与BSA的结合. 另外BSA结构中含有O、S、N等元素,这些元素可以与Fe3+结合形成配位结构,占据结合位点,进而影响BSA与BR的作用. BR为黄酮类化合物,其结构中存在5-羟基-4-酮,4′-羟基,5,6-二羟基,因此BR与Fe3+也很有可能形成BR- Fe3+配位化合物,抑制了BR与BSA的结合. 从图4 Fe3+与BR作用的紫外吸收光谱看,Fe3+与BR之间存在相互作用,而且有等吸收点存在,这说明Fe3+与BR之间形成了配位复合物,阻碍了BR与BR的相互作用.表2 Fe3+存在下BR与BSA结合的回归方程、结合常数、结合位点数及相关系数Table 2 The regression equation binding constant(KA), the number of binding site (n) and correlation coefficient (R) in the presence ofFe3+cFe3+ / mol·L-1Regression equationKA/ L·mol-1nR0lg [(F0/F)-1]=5.13 + 0.97lg[c]1.35×1050.970.997 23.3×10-5lg [(F0/F)-1]=4.44 + 0.90lg[c]2.75×1040.900.995 6图3 lg[c]与lg[(F0/F)-1]的关系Fig.3 Plot of lg[c] versus lg[(F0/F)-1]1 to 3 cFe3+ is 0.0,3.3, 6.6 (×10-6mol·L-1) respectively图4 BR与Fe3+作用的紫外吸收光谱Fig.4 Absorption spectrum of BR with the different concentration of Fe3+3 结论在模拟生理条件下,采用荧光光谱、紫外吸收光谱技术探讨了BR与BSA的结合作用,考察了Fe3+对二者结合作用的影响因素. Fe3+的存在使得BR与BSA作用的猝灭常数、结合常数、结合位点数均减小. 分别从Fe3+与BSA的静电作用、配位结合以及Fe3+与BR的配位结合三个方面分析了Fe3+对BR与BSA的结合作用的影响. 这为研究Fe3+的生物医学效应及Fe3+存在下BR的药代动力学作用提供了重要信息.参考文献:[1] 卢江燕, 周井炎, 涂一名,等.高效液相色谱法测定灯盏花制剂中灯盏乙素含量[J].分析测试技术与仪器, 2004,10(2):118-120.[2] 吴刚珂, 颜承农. 荧光光谱法研究吲哚美辛与牛血清白蛋白结合作用的热力学特征[J].化学与生物工程, 2009, 26(9):36-40.[3] 张怀斌, 马丽英, 荣先国. 灯盏花素与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究[J]. 化学研究,2012,23(2):13-16.[4] 张怀斌, 王雷, 刘向勇,等.锌(Ⅱ)存在下灯盏花素与BSA相互作用的光谱分析[J].分子科学学报, 2012,28(5):372-377.[5] 杨频,高飞. 生物无机化学原理[M].北京: 科学出版社, 2003: 13-14.[6] 许金钩, 王尊本. 荧光分析法[M].北京: 科学出版社, 2006: 64-85.。

《黄酮与牛血清白蛋白相互作用及共存金属离子影响的研究》

《黄酮与牛血清白蛋白相互作用及共存金属离子影响的研究》

《黄酮与牛血清白蛋白相互作用及共存金属离子影响的研究》一、引言近年来,随着对天然产物的深入研究,黄酮类化合物因其丰富的生物活性和对人体健康的潜在益处受到了广泛关注。

这些化合物在生物体内常与蛋白质结合,形成复合物,从而影响其生物活性和生物利用度。

因此,研究黄酮与蛋白质的相互作用以及环境因素如共存金属离子的影响显得尤为重要。

本研究主要探讨黄酮与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用及其受共存金属离子的影响。

二、材料与方法1. 材料黄酮(包括不同种类的黄酮化合物)、牛血清白蛋白(BSA)、不同金属离子盐(如Cu2+、Zn2+、Ca2+等)。

2. 方法(1)光谱分析法:通过紫外-可见光谱、荧光光谱等技术研究黄酮与BSA的相互作用。

(2)透析法:测定黄酮与BSA结合的稳定性及金属离子对结合的影响。

(3)分子模拟:利用计算机模拟技术,研究黄酮与BSA的分子间相互作用。

三、结果与讨论1. 黄酮与BSA的相互作用通过紫外-可见光谱分析,我们发现黄酮在特定波长下与BSA发生相互作用,形成复合物。

荧光光谱显示,黄酮能淬灭BSA的荧光,表明两者之间存在强烈的结合力。

此外,通过透析法,我们证实了黄酮与BSA结合的稳定性。

分子模拟结果表明,黄酮与BSA主要通过疏水作用和氢键等非共价键相互作用。

2. 共存金属离子对黄酮与BSA相互作用的影响在共存金属离子存在的情况下,我们发现Cu2+和Zn2+对黄酮与BSA的结合有显著影响。

这两种金属离子能竞争性地与BSA结合,从而降低黄酮与BSA的结合能力。

相比之下,Ca2+对黄酮与BSA的结合影响较小。

这可能与金属离子的电荷、半径以及配位能力有关。

四、结论本研究通过光谱分析、透析法和分子模拟等方法,研究了黄酮与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用及共存金属离子的影响。

结果表明,黄酮与BSA之间存在强烈的结合力,主要通过疏水作用和氢键等非共价键相互作用。

此外,Cu2+和Zn2+等金属离子能竞争性地与BSA结合,降低黄酮与BSA的结合能力。

金属离子对一种分子内电荷转移荧光探针与牛血清白蛋白相互作用的影响

金属离子对一种分子内电荷转移荧光探针与牛血清白蛋白相互作用的影响

金属离子对一种分子内电荷转移荧光探针与牛血清白蛋白相互
作用的影响
刘毓芳;李建晴;董川
【期刊名称】《分析科学学报》
【年(卷),期】2009(25)6
【摘要】采用荧光光谱法研究了Fe3+、Cu2+、Pb2+三种离子对1-酮-2-(对二
甲氨基苯亚甲基)-四氢萘与牛血清白蛋白相互作用的影响。

三种金属离子分别存在时能增强1-酮-2-(对二甲氨基苯亚甲基)-四氢萘对牛血清白蛋白的猝灭作用及二者的结合作用,使体系的猝灭常数及结合常数增大,且影响顺序为Fe3+>Cu2+>Pb2+。

实验表明金属离子对蛋白质在物质的贮存、运转、代谢等方面有重要意义。

【总页数】3页(P693-695)
【关键词】金属离子;1-酮-2-(对二甲氨基苯亚甲基)-四氢萘;牛血清白蛋白
【作者】刘毓芳;李建晴;董川
【作者单位】晋中学院化学化工学院;山西大学环境科学与工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】O657.39
【相关文献】
1.一种新型的分子内电荷转移荧光探针测定人血清白蛋白 [J], 蔡雪梅;李建晴;卫艳丽;董川
2.一种新的分子内电荷转移荧光探针测定牛血清白蛋白 [J], 刘毓芳;李建晴;董川
3.一种分子内电荷转移荧光探针与牛血清白蛋白相互作用的研究 [J], 刘毓芳;李建晴;许志成;卫艳丽;双少敏;董川
4.金属离子对一种ICT荧光探针与人血清白蛋白作用的影响 [J], 蔡雪梅;刘冷;李建晴
5.β-环糊精-分子内电荷转移荧光探针-牛血清白蛋白三元超分子体系的荧光光谱研究 [J], 刘毓芳;李建晴;卫艳丽;董川
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

水杨酸金属配合物与牛血清白蛋白的相互作用

水杨酸金属配合物与牛血清白蛋白的相互作用

第1期
刘 哲等:水杨酸金属配合物与牛血清白蛋白的相互作用
73
蛋白的结合常数 K 和结合位点数 n。 并且发现水杨 酸金属配合物的存在,可引起 BSA 二级结构构象的 变化,并对 BSA 在不同浓度的水杨酸金属配合物存 在时构象发生变化的原因进行了讨论。 配合物的抗 凝血作用是否通过改变 BSA 的构象来实现,而不同 构象的 BSA 在血液中的溶解、 沉降性能是否不同, 导致血栓形成的容易与否,本课题组的研究结果对 此类的问题的探讨有一定的参考价值。
2 结果与讨论
2.1 荧光猝灭行为机制的探讨 以激发波长 288 nm 分别激发 BSA 和水杨酸金
属 配 合 物 溶 液 ,BSA 在 348 nm 附 近 有 很 强 的 荧 光 发射峰, 而水杨酸金属配合物在波长 410 nm 附近 有荧光发射峰,在相同的浓度下配合物发射峰的强 度很低,可以认为水杨酸金属配合物溶液荧光不会 干扰 BSA 溶液的荧光。
λex=288 nm; λem=348 nm; CBSA=10 μmol·L-1; a: SA-Na; from 0 to 12 curves CSA-Na / (μmol·L-1) : 0, 0.01, 0.025, 0.05, 0.10, 0.175, 0.275, 0.40, 0.55, 0.725, 0.925, 1.125, 1.40, respectively; b: SA Cu; from 0 to 9 curves CSA-Cu / (μmol·L-1): 0, 0.01, 0.035, 0.085, 0.185, 0.335, 0.535, 0.785, 1.04, 1.29, respectively; c: SA-Fe; from 0 to 8 curves CSA-Fe / (μmol·L-1): 0, 0.01, 0.025, 0.05, 0.10, 0.175, 0.275, 0.40, 0.55, 0.75, 0.10, respectively; d: SA-Co; from 0 to 8 curves CSA-Co / (μmol·L-1): 0, 0.01, 0.025, 0.05, 0.10, 0.175, 0.275, 0.40, 0.55, 0.75, 1.00, 1.25, respectively; e: SA-Ni from 0 to 8 curves CSA-Ni / (μmol·L-1): 0, 0.01, 0.025, 0.05, 0.15, 0.30, 0.50, 0.75, 1.00, 1.25, respectively

金属离子对4-氨基安替比林与牛血清白蛋白相互作用的影响

金属离子对4-氨基安替比林与牛血清白蛋白相互作用的影响

金属离子对4-氨基安替比林与牛血清白蛋白相互作用的影响高宗华;付彩霞;王雪;张怀斌【摘要】The interaction between bovine serum albumin (BSA ) and 4‐Aminoantipyrine (4‐AAP) was investigated using fluorescence spectroscopy in the presence of metal ions (Ca2 + , Zn2 + and Mg2+ ) .The results suggested that the quenching constant decreased in the presence of metal ions ,but the quenching mechanism was not changed .The binding constants (K A ) and numbers of binding site (n) increased .The anslysis indicated that the effect of metal ions on the interaction between 4‐AAP and BSA was related to the metal ions function as the bridge i‐ons .%采用荧光法研究了金属离子 Ca2+、Zn2+和 Mg2+存在下4‐氨基安替比林(4‐AAP)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。

结果表明,金属离子存在时,4‐AAP 对 BSA 的猝灭常数减小,但猝灭机制仍旧为静态猝灭,4‐AAP 与 BSA 之间的结合常数(K A )及结合位点数(n)均增大,分析认为,金属离子在二者的结合作用中起了“离子架桥”的作用。

【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】3页(P51-53)【关键词】4-氨基安替比林;牛血清白蛋白;相互作用;金属离子【作者】高宗华;付彩霞;王雪;张怀斌【作者单位】滨州医学院药学院,山东烟台 264003;滨州医学院药学院,山东烟台 264003;滨州医学院药学院,山东烟台 264003;滨州医学院药学院,山东烟台 264003【正文语种】中文【中图分类】O657.34-AAP作为原料中间体,被用于生产镇痛、消炎、抗菌类的新型药物\[1\].血清白蛋白是生物体内血浆中含量最丰富的蛋白质,对生命活动有着非常重要的作用,是运输内源及外源性物质的重要载体\[2\].动物体的正常生理活动需要大量金属离子的参与,我们在前期的研究中发现金属离子对药物小分子和蛋白质的作用会产生不同的影响\[3-4\].鉴于此,本文作者在模拟生理条件下,用荧光光谱法研究了钙、镁、锌3种金属离子对4-AAP与BSA相互作用的影响,以期为4-AAP在体内的转运、代谢等研究提供一定的参考信息.1.1仪器与试剂LS-55荧光分光光度计(美国,PE公司),TU-1901双光束紫外-可见分光光度计(北京普析仪器公司),电热恒温水浴锅(龙口市先科仪器公司),BP211D电子分析天平(上海精密仪器厂).BSA(生化试剂,纯度>98%),4-AAP购自国药集团,为分析纯,氯化钠、Tris试剂、盐酸、氯化锌、氯化钙、氯化镁均为分析纯.用0.05 mol·L-1pH= 7.40的Tris-HCl缓冲溶液(含0.1 mol·L-1NaCl)配制BSA溶液,BSA浓度为1.0×10-6mol·L-1,用蒸馏水配制浓度为1.16×10-3mol·L-1的4-AAP储备液;配制浓度分别为1.00×10-4mol·L-1的ZnCl2、MgCl2、CaCl2溶液.实验用水为二次蒸馏水.1.2荧光光谱测定方法292 K时,移取3.0 mL BSA溶液于石英比色皿中,逐次加入10 uL的4-AAP溶液,摇匀,静置5 min.设定激发波长为280 nm,测定体系的荧光光谱,记录最大发射波长处的荧光强度.分别移取1.5 mL的BSA和1.5 mL的各种金属离子(混合后BSA的浓度为5.00×10-7mol·L-1;各种金属离子的浓度为5.00×10-5mol·L-1)加入石英比色皿中,摇匀,静置5 min,然后逐次加入10 uL的4-AAP溶液,摇匀,静置5 min,测定混合体系的荧光光谱,考查金属离子对4-AAP与BSA结合作用的影响.2.1 4-AAP对BSA荧光光谱的影响蛋白质结构中因含有色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸残基而具有内源荧光.通过荧光光谱的变化可以反映小分子、金属离子等物质与蛋白质相互作用的情况\[5\].图1为在292 K时,4-AAP对BSA荧光光谱的影响.BSA的最大发射峰位于348.5 nm附近处.随着4-AAP浓度的增大BSA的荧光发射峰强度明显减弱,发生荧光猝灭;最大发射峰位蓝移到346.5 nm处,蓝移2 nm.表明4-AAP与BSA发生了相互作用,4-AAP的加入有可能改变了氨基酸残基周围的微环境\[5\].蛋白质的荧光猝灭机制主要包括动态猝灭和静态猝灭,根据Stern-Volmer方程\[6\]F0/F = 1 + KSV[c]= 1 + Kqτ0[c]作出4-AAP对BSA荧光猝灭的Stern-Volmer曲线,如图2所示,求出292 K时猝灭常数KSV=4.75×104L·mol-1和猝灭速率常数Kq=4.75×1012L·mol-1·s-1.Kq值远大于各类猝灭剂对生物大分子的最大扩散碰撞猝灭常数2.0×1010L·mol -1·s-1\[6\],由此推断4-AAP对BSA的荧光猝灭作用主要是静态猝灭.2.2 4-AAP与BSA的结合作用在静态猝灭中,小分子与蛋白质的结合作用可以用公式lg( F0/F-1) = lgKA+ nlg [c]加以描述\[7\],式中KA为4-AAP与白蛋白分子的结合常数,n为结合位点数.在292 K时,以lg( F0/F-1)对lg\[c\]作图(图3).由直线的斜率及截距分别求得反应的结合常数KA及结合位点数n,见表1. 2.3不同金属离子对4-AAP与BSA相互作用的影响固定BSA与金属离子( Ca2+、Zn2+、Mg2+)的浓度,分别加入不同浓度的4-AAP,在292 K时考查金属离子对4-AAP与BSA相互作用的影响,结果见表1.表1显示,在Ca2+、Zn2+和Mg2+存在下,4-AAP对BSA的荧光猝灭作用略有减小,但静态猝灭仍是导致4-AAP对BSA荧光猝灭的主要成因; 4-AAP与BSA的结合位点数及结合常数增大,说明金属离子首先和BSA发生一定程度的络合,加入4-AAP分子后,4-AAP分子通过金属离子增强了与BSA的结合作用,金属离子起到了“离子架桥”的作用\[8\].采用荧光光谱法探讨了3种金属离子对4-氨基安替比林和BSA相互作用的影响.金属离子存在下,4-AAP对BSA的荧光猝灭机制仍为静态猝灭;4-AAP与BSA的结合常数和结合位点数均增大,金属离子的参与促进了4-AAP与BSA的结合作用.该研究对于小分子在体内的运输过程及作用机理具有一定的意义.【相关文献】[1]YU X Y,LIAO Z X,JIANG B F,et al.The interaction between 4-aminoantipyrine and bovine serum albumin: Multiplespectroscopic and molecular docking investigations \[J\].Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy,2014,133: 372-377.\[2\]CAO S H,JIANG X Y,CHEN J W.Effect of zinc ( II) on the interactions of bovine serum albumin withfiavonols bearing different number of hydroxyl substituent on B-ring \[J\].J Inorganic Biochem,2010,104( 2) : 146-152.\[3\]张怀斌,荣先国.三价铁对灯盏花素与牛血清白蛋白相互作用的影响\[J\].化学研究,2013,24( 3) : 224-227.\[4\]张怀斌,马丽英,刘向勇,等.Eu(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)对灯盏花素与BSA作用的扰动\[J\].化学试剂,2012,34 ( 12) : 1068-1072.\[5\]ZHANG P J,LAN P,MA Y N,et al.Spectroscopic investigation on the interaction of Cr( VI) with bovine serum albumin \[J\].J biochem mole toxicol,2012,26( 2) : 54 -59.\[6 \]CHI Z X,LIU R T.Phenotypic characterization of the binding of tetracycline to human serum albumin \[J\].Biomacromolecules,2011,12( 1) : 203-209.\[7\]付彩霞,王晓艳,高宗华.盐酸苯肼与BSA的相互作用\[J\].化学研究与应用,2013,25( 5) : 642-646.\[8\]刘雪峰,李磊,方云,等.中药成分七叶内酯-BSA-金属离子的相互作用\[J \].化学研究与应用,2007,19 ( 2) : 145-149.。

锌离子对缓冲液中槲皮素和牛血清白蛋白相互作用的影响

锌离子对缓冲液中槲皮素和牛血清白蛋白相互作用的影响

锌离子对缓冲液中槲皮素和牛血清白蛋白相互作用的影响付彩霞;王继超;高宗华【摘要】采用荧光光谱法和紫外光谱法研究了Zn2+离子对槲皮素(Qct)和牛血清白蛋白(BSA)在pH =7.4的Tris-HCl缓冲溶液中相互作用的影响;根据荧光猝灭双倒数图计算了Qct和BSA之间的结合常数和结合位点数.结果表明,Qct和Zn2+离子都可以使BSA的荧光强度发生猝灭;Qct和BSA之间的结合常数为3.17×107L·mol-1·s-1,结合位点数为1.32.定量计算表明,加入Zn2+离子后,Qct与BSA间的结合常数显著降低、结合位点数减小,表明Zn2+离子参与了Qct与BSA 的结合过程.%The effect of Zn2+ ion on the interaction between quercetin(Qct) and bovine serum al-bumin(BSA) in Tris-HCl buffer solution(pH = 7. 4) was investigated by means of fluorescence spectrometry and ultraviolet spectrometry. The binding constant (K) and number of binding sites(n) of Qct and BSA were calculated according to Stern-Volmer equation and double-reciprocal equation. Results show that both quercetin and Zn2+ ion can quench the fluorescence intensity of BSA. In the system of binary complex of Qct and BSA, K = 3. 17 × 107 L·mol-1·s-1 and n = 1. 32. Quantitative calculation shows that the binding constant and the number of binding sites of Qct and BSA decrease in the presence of Zn2+ ion. This indicates that Zn2+ ion has taken part in the combining process between Qct and BSA.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2012(023)001【总页数】4页(P60-63)【关键词】锌离子;槲皮素;牛血清白蛋白;相互作用【作者】付彩霞;王继超;高宗华【作者单位】滨州医学院化学教研室,山东烟台264003;滨州医学院化学教研室,山东烟台264003;滨州医学院化学教研室,山东烟台264003【正文语种】中文【中图分类】O657.3槲皮素(Quercetin,Qct,结构见图1)是存在于多种植物中的多羟基黄酮类化合物,具有防治心血管疾病、增强免疫、抗癌、抗菌、抗炎、抗病毒等功能[1-5],受到人们的广泛关注.Zn2+离子是较强的Lewis酸,其含量在生物体内微量金属中居第二位,它对蛋白质的物质转运、结构支撑等有直接作用.人体缺锌会引起伤口不易愈合、皮肤及黏膜溃疡、嗅觉迟钝、发育不良,并直接影响骨骼发育.作者在模拟人体生理pH条件下,用荧光光谱法和紫外光谱法研究Qct与BSA相互作用,探讨了Zn2+离子存在下Qct与BSA间结合常数的变化,阐明了Zn2+的浓度对Qct和BSA结合作用的影响.这对于更全面地了解药物在体内与白蛋白的结合情况具有重要意义.pH-3C酸度计(上海逸龙科技有限公司);电热恒温水浴锅(上海实验仪器厂有限公司);KQ-500B型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);电子分析天平(美国奥豪斯OHAUS电子天平,AR1140);LS-55荧光分光光度计(美国,PE公司);TU-1901双光束紫外-可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司).牛血清白蛋白(生化试剂,中国医药集团上海化学试剂公司),槲皮素(国药集团化学试剂有限公司).用0.1mol·L-1pH =7.4的Tris-HCl(内含0.1mol·L-1 NaCl维持离子强度)缓冲溶液配制浓度为1.18×10-6 mol·L-1的牛血清白蛋白溶液;Qct用无水乙醇溶解配制成1.00×10-3 mol·L-1的储备溶液;配制浓度为0.01mol·L-1的硫酸锌溶液,备用.实验用水为二次蒸馏水,经检测均无荧光杂质.在1cm比色皿中加入3.00mL 1.18×10-6 mol·L-1的BSA溶液,用微量注射器逐次加入1.00×10-4 mol·L-1的Qct溶液进行荧光滴定,摇匀,静置5min,21℃下扫描荧光光谱,激发波长为280nm.固定BSA和Zn2+离子的浓度,改变Qct的浓度,扫描荧光光谱.固定Qct的浓度为1.00×10-4 mol·L-1,改变Zn2+离子的量,以试剂空白为参比,记录21℃下在200~400nm待测溶液的紫外吸收光谱.以λex=280nm,在300~500nm范围内,在BSA溶液中分别加入相同浓度的Zn2+离子和Qct溶液后,BSA的最大荧光峰位置没有发生变化,但荧光强度均有一定程度的降低(见图2),其中Zn2+的加入使BSA荧光降低的程度较缓,而相同浓度的Qct使BSA的荧光显著降低,Zn2+离子与Qct共同存在下BSA的荧光强度下降得更加明显.表明Qct和Zn2+离子分别与BSA发生了相互作用.由表1可见随着Qct浓度的增大,F0/F的数值也增大,即BSA的最大荧光发射峰强度逐渐降低,表明Qct的加入对BSA有荧光猝灭作用.荧光猝灭作用因猝灭机制不同可分为动态猝灭、静态猝灭.动态猝灭和静态猝灭作用可分别用Stern-Volmer方程计算[6-7],即F0/F=1+KSV[Q]=1+Kqτ0c (Qct),式中F0和F为猝灭剂不存在和存在时蛋白的荧光强度(单位a.u.),c (Qct)为猝灭剂浓度(单位mol·L-1),KSV为猝灭常数(单位L·mol-1),τ0为蛋白荧光寿命(单位s),生物大分子的平均寿命约为10-8 s[8],Kq为双分子猝灭过程的速率常数(单位L·moL-1·s-1).以F0/F对c(Qct)作出Qct对BSA的荧光猝灭图.图3中曲线有很好的线性关系.文献表明,各类猝灭剂对生物大分子荧光的作用,其最大动态荧光猝灭速率常数约为2.0×1010L·mol-1·s-1[9].根据实验所得KSV =5.17×105 L·mol-1,可以算出 Qct对BSA的荧光猝灭速率常数Kq=5.17×1013L·mol-1·s-1,远大于2.0×1010 L·mol-1·s-1.由此可推断,Qct对BSA荧光的猝灭不是动态碰撞引起的,而是由于药物和蛋白形成了配合物而导致的静态猝灭,表明Qct与BSA分子间形成了二元配合物.这一结论,与文献报道一致[10].根据静态猝灭理论和lg((F0-F)/F)=lgK +nlgc(Qct),K为药物与白蛋白分子的结合常数(单位L·mol-1),n为结合位点数.以lg((F0-F)/F)对lgc(Qct)作图,得图4.由图4斜率得结合常数为K =3.17×107 L·mol-1·s-1,结合位点数n=1.32,线性相关系数R =0.986 8,可见 Qct和BSA之间具有较强的结合作用.为了进一步探讨Zn2+离子对Qct与BSA结合作用的影响,研究了在三种不同浓度Zn2+离子的存在下Qct与BSA之间的结合常数K和结合位点数n的变化情况,结果见表2.表2结果表明,随着Zn2+离子浓度的增大,Qct与BSA的结合常数和结合位点数均显著降低.这可能由以下两个原因所导致:(1)Zn2+离子能够与BSA的氨基酸残基发生结合,部分占据了Qct与BSA原来结合的位点.(2)Qct充当了Zn2+离子的配体,与Zn2+离子发生结合,生成了锌配合物,所形成的配合物具有不同于Qct所拥有的分子构型、体积、刚柔性、亲水疏水性等性质,使其难以进人BSA的疏水腔而与色氨酸残基结合,从而导致了与BSA的结合常数、结合位点数变小.上述结果表明,在Tris-HC1缓冲溶液体系中Zn2+离子显著影响Qct与BSA的结合.为探明在Qct与BSA的作用过程中Zn2+离子仅仅发挥了协同作用还是与Qct形成了新的配合物而产生的影响,采用紫外吸收光谱法进一步探索了Zn2+离子与Qct的结合.Qct在紫外区均有2个吸收带:375nm和255nm,前者是由B环(图1)桂皮酰基的电子跃迁引起的吸收,后者是由A环(图1)苯甲酰基的电子跃迁引起的吸收[11].从图5可以看出Zn2+离子的加入使Qct的紫外吸收带发生了红移,光谱形状也发生了较大的变化.该结果表明,Zn2+与Qct发生了结合,形成了Qct-Zn2+配合物.用荧光法较详尽地研究了Zn2+离子存在下Qct与BSA的相互作用.结果表明,Qct和Zn2+离子都能使BSA的荧光发生猝灭,并且Zn2+离子的加入则进一步导致了BSA的荧光猝灭.定量计算表明,加人Zn2+离子后Qct与BSA间的结合常数显著降低、结合位点数减小,并且随着Zn2+离子浓度的增大,Qct和BSA的结合能力减弱.紫外光谱显示,Zn2+离子与Qct发生了配位反应,形成了新的配合物.可以推断,在Zn2+离子存在下,Qct与BSA的结合在很大程度上是Qct 的锌配合物与其相互作用.【相关文献】[1]吕蔡,张杰.槲皮素的药理作用[J].国外医药-植物药分册,2005,20(3):108-112.[2]宋玉乔,姚凌云,曹蔚,等.槲皮素的药理作用研究近况[J].西北药学杂志,2002,17(1):40-42.[3]王艳芳,王新,朱宇同,等.槲皮素药理作用研究进展[J].天然产物研究与开发,2003,15(2):171-173.[4]廖卫平,司芝坤.荧光光谱法研究槲皮素与牛血清白蛋白的相互作用[J].烟台大学学报:自然科学与工程版,2006,19(1):20-24.[5]王春,吴秋华,王志,等.槲皮素与牛血清白蛋白相互作用的研究[J].光谱学与光谱分析,2006,26(9):1672-1675.[6]陈国珍,黄贤智,郑朱梓,等.荧光分析法,第2版[M].北京:科学出版社.1990:64-86.[7]杨曼曼,席小莉,杨频.变温下荧光猝灭和加强理论公式合理性的比较[J].化学学报,2006,64(14):1437-1445.[8]邓世星,杨季冬.荧光法研究酚藏花红与牛血清白蛋白的相互作用[J].分析测试学报,2007,26(3):360-364.[9]吴根华,汪婕,郭畅,等.荧光光谱法研究氟咯沙星-锌(Ⅱ)-牛血清白蛋白的三元配合[J].光谱学与光谱分析,2007,27(4):765-768.[10]王玲,屈凌波,杨冉,等.槲皮素和芦丁与牛血清白蛋白相互作用研究[J].分析科学学报,2006,22(6):719-722.[11]陈旭龙,杨晓占,李瑞霞,等.槲皮素-Sn(II)配合物荧光、紫外及红外光谱的测量与分析[J].光散射学报,2007,19(4):369-373.。

Pb 2+·金属离子与牛血清白蛋白的竞争结合平衡研究

Pb 2+·金属离子与牛血清白蛋白的竞争结合平衡研究
o A. B A a . t n n igstsa d6. a i dn sstswih BS n BS S h d 1 6 sr gbidn ie n 5 we kb n ig i t A. P “ p o a l a h rt to g rbn ig st n te ab o e b rb by h d tef s srn e idn i i h lu— i e mi lc l n moe u e,whc st es mea “ .P “ p o a l a h e o d sr n e i dn i nt lu n moe ue.whc stes me ih wa h a sZn b r b b yh dt es c n to g rb n ig st i heab mi lc l e ih wa h a a “ . T e n mb ro to g rb n ig stsi “ 一 P sCu h u e fsrn e i dn i n Zn e 一 BS s se o vo syd c e s d.whc n iae h tte p o t o ri a A y tm b iu l e ra e ih id c td ta h r r y c od n — i i
安 徽 农 业 科 学 , unlo A h i .S i2 1 4 ( 2 :18 J ra f n u A o c.0 2,0 2 ) 12 7—12 8,19 18 12 8
责任编辑
陈 玉敏
责任校对
卢 瑶
P ・ 属 离 子与 牛血 清 白供 参考 。
关键 词 铅 ; 牛血清 白蛋 白; 平衡透 析法 ; 逐级稳 定 常数 中图分类号 S 5 . 文 献标 识码 A 82 5 文章编号 0 1 — 6 1 2 1 ) 2 12 7— 2 5 7 6 1 (0 2 2 — 18 0

金属离子种类对蛋白质保留特征的影响

金属离子种类对蛋白质保留特征的影响

金属离子种类对蛋白质保留特征的影响李萌;康玉梅;刘英;宋春燕;王丽;贺茂芳【摘要】以多巴胺包覆的Fe3 O4为基质,制备了四种不同的金属鳌合磁性吸附剂,并用透射电镜对其进行了表征.采用静态吸附法研究了此吸附剂对牛血清白蛋白(BSA)和溶菌酶(Lys)的吸附容量随吸附时间和缓冲液pH值的变化规律,最后测定了静态等温吸附线.结果显示,吸附剂对BSA和Lys的最佳吸附pH值分别为8.0和9.0,最佳吸附时间为8 h;鳌合Zr4+的吸附剂对BSA和Lys的吸附容量最大,分别为212.8和188.3μg/mL.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2019(047)006【总页数】4页(P39-41,45)【关键词】金属鳌合色谱;金属离子;蛋白质;吸附【作者】李萌;康玉梅;刘英;宋春燕;王丽;贺茂芳【作者单位】西安医学院药学院, 西安医学院药物研究所, 陕西西安 710021;西安医学院药学院, 西安医学院药物研究所, 陕西西安 710021;西安医学院药学院, 西安医学院药物研究所, 陕西西安 710021;西安医学院药学院, 西安医学院药物研究所, 陕西西安 710021;西安医学院药学院, 西安医学院药物研究所, 陕西西安 710021;西安医学院药学院, 西安医学院药物研究所, 陕西西安 710021【正文语种】中文【中图分类】O652.6自从1975 年,Porath等[1]提出固定化金属螯合色谱(Immobilized Metal Chelate Affinity Chromatography,IMAC)以来,这项技术在蛋白质的分离与纯化中得到了广泛应用。

此技术主要根据蛋白质中组氨酸、色氨酸或半胱氨酸等氨基酸残基与色谱柱上的金属离子螯合作用形成络合物,从而实现分离蛋白质的目的。

这种作用力的大小与金属离子和蛋白质的性质密切相关[2]。

因此,研究蛋白质和金属离子的作用,对于提高IMAC的选择性和实现最佳分离十分重要。

金属离子对一种ICT荧光探针与人血清白蛋白作用的影响

金属离子对一种ICT荧光探针与人血清白蛋白作用的影响

金属离子对一种ICT荧光探针与人血清白蛋白作用的影响蔡雪梅;刘冷;李建晴【摘要】采用荧光光谱法研究了Cu2+对1-酮-2-(对二甲氨基苯亚甲基)-四氢萘(KDTN)与人血清白蛋白(HSA)相互作用的影响.结果表明,Cu2+的存在对KDTN与HSA的猝灭类型及分子之间作用力没有影响,使KDTN对HSA的猝灭效应增强;荧光猝灭双倒数曲线表明,Cu2+的存在使KDTN与HSA的结合常数发生明显变化,结合位点仍接近1.【期刊名称】《晋中学院学报》【年(卷),期】2010(027)003【总页数】3页(P43-45)【关键词】人血清白蛋白;1-酮-2-(对二甲氨基苯亚甲基)-四氢萘;铜(Ⅱ);荧光光谱法【作者】蔡雪梅;刘冷;李建晴【作者单位】晋中学院化学化工学院,山西,晋中,030600;晋中学院化学化工学院,山西,晋中,030600;晋中学院化学化工学院,山西,晋中,030600【正文语种】中文【中图分类】O657.3人血清白蛋白(HSA)在人血浆中含量极其丰富,主要起维持血液的正常渗透压和运送亲水分子的作用.铜是人体中不可缺少的微量元素,是机体内蛋白质和酶的重要组成部分,缺铜会导致许多临床症状,例如贫血、心脏和循环系统问题以及骨骼畸形等[1].1-酮-2-(对二甲氨基苯亚甲基)-四氢萘(KDTN)是一种新型的分子内电荷转移化合物(结构见图1).本文研究了铜(II)对KDTN与HSA相互作用的影响,计算了猝灭常数、结合常数及热力学参数.CARY Eclipse荧光分光光度计(美国VARIAN公司,自带恒温装置);TU-1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司);pHS-2ST数显酸度计(上海天达仪器有限公司);1-酮-2(对二甲氨基苯亚甲基)-四氢萘;参照文后参考文献[2]自行合成,用无水乙醇配成1.0×10-4mol·L-1的储备液,使用时适当稀释;人血清白蛋白(Sigma公司),配制1.0×10-4mol·L-1的储备液;Britton-Robison缓冲溶液;硝酸铜为分析纯,配制1.0×10-2mol·L-1的储备液;实验用水为亚沸二次蒸馏水;所用溶液均于4℃下保存.10ml比色管中依次加入1.0mlHSA储备液、3.0mlpH=7.43的B-R缓冲溶液,不同量的KDTN和Cu(NO3)2储备液,二次水定容.放置40min,在λex/λem=280/340nm,分别扫描HSA的荧光光谱及在KDTN作用下的猝灭光谱.1cm比色皿,激发和发射狭缝均为5nm.由图2可见,当加入KDTN和Cu2+后,HSA最大发射峰的位置基本不变,荧光强度明显降低;当二者同时存在时,荧光强度最低,表明KDTN和Cu2+均与HSA发生相互作用,导致能量转移,KDTN和Cu2+对HSA的荧光具有协同猝灭作用.引起HSA荧光猝灭的原因主要有静态猝灭和动态猝灭.动态猝灭是一种电子转移或能量转移过程,这一过程遵从Stern-Volmer方程式中KSV为Stern-Volmer猝灭常数,由于动态猝灭依赖于扩散运动,温度升高扩散加快,KSV将随着温度的升高而增大.Kq为荧光猝灭过程的速率常数.τ0为没有猝灭剂存在下荧光分子的平均寿命,(生物大分子τ0为10-8s)[4].[Q]为猝灭剂浓度.静态猝灭是指猝灭剂和荧光物质分子在基态时发生作用,生成不发光的配合物而导致荧光体荧光强度降低的过程.这一过程遵从Lineweaver-Burk方程[3]:式中KD是解离常数,[Q]为猝灭剂浓度.按照实验方法,在17℃和37℃两个温度下,分别测定Cu2+存在和不存在时,KDTN的浓度对HSA荧光光谱的影响.据⑴式作HSA荧光猝灭的Stern-Volmer 曲线(见图3),计算得出相应的猝灭常数(见表1).结果可见,随着温度的升高,KSV的值减小;荧光猝灭过程的速率常数Kq,2.0×1010L/mol/s.表明Cu2+存在和不存在时,KDTN对HSA的荧光猝灭是二者之间生成不发光配合物引起的静态猝灭.Cu2+存在时的KSV大于Cu2+不存在时的KSV,这表明Cu2+增强了KDTN对HSA的荧光猝灭效应.对于静态猝灭过程,荧光强度与猝灭剂的浓度关系符合:式中KA为表观结合常数,n为结合位点数.以log((F0-F)/F)对log[Q]作图,由直线截距可求得KA,由斜率可求得n,结果见表1.由表1可见,有无Cu2+存在时,KA值都较大,表明KDTN与HSA作用力属于强作用力.在17℃下Cu2+存在时的KA值大于Cu2+不存在时的KA值.表明在此温度下Cu2+参于了KDTN与HSA之间的相互作用,形成三元配合物,使二者的作用加强.在37℃下Cu2+存在时的KA值小于Cu2+不存在时的KA值,这是因为金属离子有一定的竞争结合HSA的能力,[5]在此温度下Cu2+竞争结合HSA 的能力增强,减小了KDTN与HSA的结合力.由热力学方程ΔG=-RT1nK和lnK=-ΔH/RT+ΔS/R计算,得其热力学参数(见表1).小分子与蛋白质结合的反应能否自发进行,取决于ΔG;它们之间的作用力包括氢键、范德华力、静电作用和疏水作用.[6]据表1结果,KDTN与HSA可自发结合,二者间的作用力主要是氢键或范德华力.当有Cu2+存在时,作用力的类型没有发生变化,但热力学参数值发生改变,进一步表明Cu2+参于了KDTN与HSA的作用过程.【相关文献】[1]周润琦,陈石根,李致勋.生物化学基础[M].北京:化学工业出版社,1992.[2]Shriner R.L.,Teeters W.O.Substituted Tetrahydronaphthalenes.I.1-Keto-and 1-Hydroxy-2-(p-dialkyl-aminobenzyl)-Tetrahydronaphthalenes[J].J.AM.Chem.Soc.,1938,60(4):936-939.[3]许金钩,王尊本.荧光分析法(第三版)[M].北京:科学出版社,2006.[4]颜承农,上官云凤,童金强,等.双嘧达莫与牛血清白蛋白结合热力学特征的荧光光谱法研究[J].光谱学与光谱分析,2003,23(3):543-546.[5]卢继新,张贵珠.阿霉素与血清白蛋白的作用及共存离子对反应影响的研究[J].化学学报,1997,55(9):915-920.[6]吴秋华,王东跃,周欣,等.大豆苷元与人血清白蛋白的相互作用研究[J].光谱学与学谱分析,2009,29(7):1911-1914.[7]Philip D.,Ross S.,Subramanian Thermodynamics of protein association reactions:forces contributing tostability[J]. Biochemistry,1981,20(11):3096-3102.。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

学 号 0908014127分 类 号 密 级 公开作者姓名 指导教师 学科门类 提交论文专业名称 成绩评定摘要摘要采用荧光光谱法研究了不同温度下金属离子Fe2+、Zn2+对原花青素和牛血清白蛋白(BSA)之间相互作用的影响。

实验结果表明,不存在金属离子时,原花青素对BSA的荧光猝灭过程为静态猝灭,在Fe3+ 或Zn2+的存在下,原花青素和牛血清白蛋白相互作用的峰逐渐降低,说明了这两种金属离子可以增大原花青素对BSA的猝灭,并且随着原花青素浓度的增加,猝灭的效果越明显。

关键词:金属离子;荧光光谱;原花青素;牛血清白蛋白AbstractAbstractEffects of metal ions Fe2+, Zn2+ of proanthocyanidins and bovine serum albumin by fluorescence spectroscopy at different temperatures (BSA) influence the interaction between. The experimental results show that, there is no metal ion, fluorescence quenching process of proanthocyanidins on BSA is a static quenching procedure in Fe3+ or the presence of Zn2+, the interaction of proanthocyanidins and bovine serum albumin was gradually reduced, and show that the two kinds of metal ions can increase the procyanidins quenching of BSA, and with the increase of proanthocyanidins concentration quenching effect more obvious.Key words: Metal ion;fluorescence spectrophotometry; procyanidins;bovine serum albuminAbstract目录摘要 (I)目录 (Ⅲ)前言 (1)1 文献综述 (1)1.1原花青素 (2)1.2牛血清白蛋白 (3)1.3药物小分子与大分子的相互作用的研究现状 (3)1.3.1 药物小分子与大分子的相互作用模式 (3)1.3.2 分析方法及进展 (3)2 实验部分 (6)2.1药品试剂与仪器设备 (6)2.1.1 药品试剂 (6)2.1.2 仪器设备 (6)2.2实验步骤 (6)3 结果与讨论 (7)3.1白杨素对BSA的猝灭作用 (7)3.1.1 猝灭光谱 (7)3.1.2 测定结合常数以及猝灭机理 (7)3.1.3 研究作用力类型及热力学性质 (8)3.2 Fe2+对原花青素与BSA的相互作用的影响3.2.1 荧光猝灭光谱图.................................................................. 错误!未定义书签。

3.2.2 同步荧光光谱 (10)3.3 Zn2+对原花青素与BSA的相互作用的影响 (11)3.3.1 荧光猝灭光谱法 (12)3.3.2 同步荧光光谱 (13)3.4结论 (12)致谢 (13)参考文献 (14)金属离子对原花青素与牛血清白蛋白相互作用的影响前言从上世纪90年代以来,DNA、蛋白质和药物小分子的研究已经成为化学以及生命科学的热门主题之一。

并且在分子水平来探究这些小分子、大分子、离子,尤其是药物分子之间的相互作用,是当前医学、化学、生物科学以及临床医学等很多领域的重要的研究课题,并且引起了很多学者的关注。

人类和药物是密切相连,经过长期反复的实验与实践,历史上人们也发现了许多可以治疗疾病的药物。

但随着科技的发展,药物的效率必须提高,而副作用必须减小,为了达到这一目标,人们开始了一系列的模拟疾病的过程或者效果的体外和体内的系统,用这些来挑选来自植物和动物以及微生物发酵和人工合成的各个化合物。

伴随着医学、生物学和化学的发展以及人们对病症的发生、发展的深入了解,这些选择出来的系统也从简单的动植物模型逐渐转变为专门针对病症治疗靶点命中率更好的选择体系。

比如蛋白质,蛋白质则是生物体内重要的大分子,它可以运载、储存生物体内的一些物质,主要由于它的特殊结构,使其在生物体内有着很关键的作用。

对于蛋白质当中的血清蛋白来说,它是非常丰富的载体蛋白在血浆内,药物一旦进人血浆内,就会立即先于血清蛋白合成,然后再通过血清蛋白运送到身体的每个部位,从而达到发挥药效的作用。

这也是从分子的水平上来研究血清白蛋白和小分子之间的相互作用,对于了解药物的转运和代谢的过程,都非常有帮助,并且可以为具有高活性的药物小分子设计和开发研究出有价值的一些信息。

对于原花青素的来说,它是迄今为止所发现最好的天然的抗氧化剂,并且它还具有防癌、抗癌、抗高糖、抗辐射,调节免疫力,保护皮肤等等一系列对人体有益的作用,它分布在较多的植物中,具有很强的药理性。

所以,研究原花青素和白蛋白是现如今国内外的热点话题。

它可以为人类的克服疾病方面做出很大的贡献。

近些年,人们采用了非常丰富的手段研究药物小分子、DNA以及蛋白质之间的相互作用,以及当有金属离子存在时,对他们实验结果的影响程度。

目前常用到的方法有许多,比如说:紫外可见吸收光谱法、荧光光谱法、元二色谱法、线二光谱法、傅里叶转换红外光谱法、拉曼光谱法、核磁共振等等一系列的方法。

而荧光光谱法则是目前研究蛋白质与各种有机小分子、离子或无机化合物之间相互作用的重要手段之一。

1 文献综述研究金属离子对原花青素和BSA之间相互作用的影响为研究金属离子对于药物小分子和生物大分子(牛血清白蛋白、核酸)之间的作用的影响的发展起到很大的作用.在机体是由数以亿万计分子量大小不等的分子组成。

蛋白质是体内重要的生物大分子。

蛋白质担负着各种生理功能,是生物性状的直接表达者。

它在人体代谢中扮演极为重要的角色,从整体上维持生物体新陈代谢活动的进行,人类绝大多数疾病都是由蛋白质异常引起的。

因此核蛋白质的分析在生命科学、生化药物、食品分析及临床检验中都有着重要作用。

深入研究小分子物质与蛋白的作用,对分子水平上阐明生命的奥秘、开发新型药物、攻克许多疑难病症以及促进信息科学的发展都具有重要的意义,并且,生物体内存在很多种金属元素, 它们参与着多种重要的生命机体活动,任何一种生物所体必需的金属元素在体内含量过高或过低,都可能导致病态。

金属离子本身也可与药物分子或者生物大分子相互结合。

因此,研究药物小分子、金属离子与生物大分子之间的相互作用对于指导药物设计与合成、认识并了解某些疾病的致病机制和药物治病机制、明确生物大分子的结构和功能、探索超分子体系的化学本质等都有着重要的意义.并因此成为医学、药学、生物学、计算化学及物理学等领域的研究的热点, 是生命科学研究非常重要的组成部分。

国外的许多研究学者在很早之前就做了金属离子与血清蛋白之间的相互作用。

国内对金属离子和血清蛋白的研究则相对较晚,大概80年代初期开始起步,但也取得了一些比较有意义的成果。

国内外在此领域研究的目的在于全面了解药物的作用机理和它的不良反应,对传统药物的预估和对新药物的开发和研究。

此领域研究的方法很多,范围比较广泛,比如光谱法、色谱法、电泳法、电化学方法以及其他物理化学方法等。

尤其是光谱法的研究,并取得了一定的研究成果,为促进药物的生产提供了一定生产工艺。

目前,有关金属离子对药物小分子和生物大分子之间作用影响的报道非常的多。

本文拟采用荧光光谱法研究不同温度下不同的金属离子对它们之间相互作用的影响以及影响的程度, 拟根据实验所得数据对它们的相互作用机理做初步的研究与探讨。

1.1 原花青素原花青素,简称OPC。

分子式及分子量:C30H26O13 594.5, 红棕色粉末,沸点986.4°Cat760mmHg, 气微、味涩,能溶于水和大多数有机溶剂。

是一种有着特殊分子结构的生物类黄酮,是目前国际上公认的清除人体内自由基最有效的天然抗氧化剂。

最新研究表明蓝莓叶提取物原花青素可阻止丙肝病毒复制。

结构式如下:1.2 牛血清白蛋白牛血清白蛋白(Bovine albumin),又称第五组分,是牛血清中的一种球蛋白,包含583个氨基酸残基,分子量为66.430 kDa。

等电点为4.7。

储存条件,2-8°C。

溶解度>40 毫克/毫升。

其主要成分有:蛋白质、多肽、激素以及其他成分。

它是以牛血为原料分离出血清,用硫酸铵分级沉淀后,经辛酸处理精制而得。

生产用途:1、用于生化研究、遗传工程和医药研究2、用于医药保健食品、调味品3、维持渗透压、PH缓冲、载体作用4、在PCR体系中有助于Taq酶稳定性及活性可以提高PCR的效率BSA的作用:BSA一般做为稳定剂被用于限制酶或者修饰酶的保存溶液和反应液中,因为有些酶在低浓度下不稳定或活性低。

加入BSA后,它可能起到“保护”或“载体”作用,不少酶类添加BSA后能使其活性大幅度提高。

不需要加BSA的酶加入BSA一般不会受到什么影响。

对多数底物DNA而言,BSA可以使酶切更完全,并可实现重复切割。

在37℃,酶切反应超过1h时,BSA可以使酶更加稳定,因为在不含BSA的反应缓冲液中,许多限制性内切酶在37℃下只能存活10"20min甚至更短的时间。

而BSA可以结合缓冲液或底物DNA中抑制限制性内切酶活性的金属离子和其它化学物质。

三维结构图如下:1.3 药物小分子与大分子的相互作用的研究现状1.3.1 药物小分子与大分子的相互作用模式药物小分子和DNA之间的相互作用主要是非共价键结合、共价键的结合以及三种剪切模式。

非共价键的结合又被分成静电结合、沟槽的结合以及嵌结合等三种模式。

小分子作用DNA的双螺旋结构外表面是静电结合,并且没有选择性。

分子和DNA大沟或者小沟的某些碱基对的直接作用是沟槽结合,且药物小分子往往在小沟中作用。

嵌结合则是将小分子内的平面直接嵌入到核酸的一些碱基之间。

这也是小分子和DNA作用的重要方法之一。

当药物小分子和靶部位的大分子结合后,会使大分子发生如构象的变化等变化,然后会引起一些列的生物、化学、物理变化,最后表现在性质以及各个功能的变化。

因此,药物的效应简单的可以理解成机体自身对药物小分子和生物大分子之间的相互作用整体反应。

药物分子和牛血清白蛋白之间的作用力有静电力、范德华力、氢键、疏水作用力等等。

相关文档
最新文档