圆二色谱的原理和应用
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根据 DNA 与配基相 互作用产生的 ICD 的不同特征, 可以 对配基与 DNA 的作 用方式, 以及DNA分 子的几何形状进行 定性的、经验性的 推测。DNA嵌入剂一 般表现为强度最大 不超过 10 的ICD 信号, 如果ICD的信 号较强则表示配体 与 DNA小沟发生了 结合 (图 3)。
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圆二色谱的应用
圆二色谱在测定小分子化合物与DNA相互作用方面的研究， 主要是 DNA 与配基 (包括小分子和蛋白质等大分子) 相 互作用。圆二色谱可以测定DNA和蛋白质的空间结构，DNA 的圆二色谱是由其骨架结构中的不对称糖分子和由这些糖 分子的构型决定的螺旋结构所产生的，根据配基对原有的 DNA圆二色谱信号的影响,以及诱导产生的圆二色谱新信号 (ICD) 的不同特点, 不仅可以得知配基与 DNA 具有相互 作用, 还能推断配基与DNA 结合的不同模式。小分子与 DNA相互作用的典型方式有3种: 嵌入、沟结合和烷基化/ 金属化。
如果配基的电子跃迁偶极矩方向平行于碱基对的长轴方向, 则 ICD 信号为正，表示该分子的长轴与短链 DNA 的碱基对间处于平行的几何位 置（图A），如果垂直于碱基对的长轴方向, ICD 为负，表示该分子 的长轴与短链 DNA 的碱基对间处于垂直的几何位置（图B）。 圆二色谱可作为新药研究中辅助筛选的工具，300 nm 以上的 ICD 峰可以用来定量分析药物与 DNA 结合的强弱, 这种现象可应用于 筛选以 DNA 为靶点的与 DNA 相互作用的药物。300 nm以下的 ICD 是对 DNA 原正负峰的影响, 也有望用于此类筛选。
圆二色谱
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圆二色谱的原理
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，
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，出射时电场矢
量的振幅不同，再次合成
的偏振光不是圆偏振光，
而是椭圆偏振光，从而产生
圆二色性。
圆二色性常用椭圆度θ表
示，是平面偏振光离开样
品池的角度。
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圆二色谱仪的装置
整个装置在氮气保护下进行，光源是氙灯，通过单色 器后变为单色光，经过起偏器后变为线偏振光，线偏 振光经过光电调制器分为左右圆偏振光，再经过具有 光学活性的试样，试样对左右圆偏振光的吸收不同， 从而合成椭圆偏振光，表现出圆二色性，在检查器上 表现出圆二色谱图，Δε为纵坐标，λ为横坐标。
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圆二色谱对水稻巯基蛋白酶抑制 剂的研究
天然态CPI的圆二色谱 (CD谱)显示206nm和 222nm的双负峰，木瓜蛋 白酶的CD谱则218nm处负 峰210nm、222nm处的负 肩，当CPI与木瓜蛋白酶 以等摩尔数结合后,此时 的CD谱呈现208nm、 218nm处双负峰,极值下 移,说明蛋白质的结构发 生了变化。CPI的结合部 位被酶完全占据时,CPI 的构象亦发生变化,使之 不再结合和抑制木瓜蛋 白酶,从CD谱来看表现为 复合物谱峰的明显不同, 其实质是二者构象变化 的共同贡献.
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可以看出右旋的和左旋的 金纳米颗粒，金字塔形状 和四面体结构的金纳米晶 体，不同的形状圆二光谱 不同。
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很多与 DNA 结合的配基本身无手性、无光学活性, 而与 DNA 相 互作用后, 使该配基的构象发生了改变, 成为具有手性的空间排 列, 也可以通过和DNA 碱基的电子跃迁偶极矩间的偶合而产生 CD 信号, 称为诱导的圆二色谱。在小分子与 DNA 混合样品的 CD 谱 中, 如观察到 ICD的吸收带即表示该配基与 DNA存在着相互作用。
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根据 DNA 与配基相 互作用产生的 ICD 的不同特征, 可以 对配基与 DNA 的作 用方式, 以及DNA分 子的几何形状进行 定性的、经验性的 推测。DNA嵌入剂一 般表现为强度最大 不超过 10 的ICD 信号, 如果ICD的信 号较强则表示配体 与 DNA小沟发生了 结合 (图 3)。
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圆二色谱的应用
圆二色谱在测定小分子化合物与DNA相互作用方面的研究， 主要是 DNA 与配基 (包括小分子和蛋白质等大分子) 相 互作用。圆二色谱可以测定DNA和蛋白质的空间结构，DNA 的圆二色谱是由其骨架结构中的不对称糖分子和由这些糖 分子的构型决定的螺旋结构所产生的，根据配基对原有的 DNA圆二色谱信号的影响,以及诱导产生的圆二色谱新信号 (ICD) 的不同特点, 不仅可以得知配基与 DNA 具有相互 作用, 还能推断配基与DNA 结合的不同模式。小分子与 DNA相互作用的典型方式有3种: 嵌入、沟结合和烷基化/ 金属化。
如果配基的电子跃迁偶极矩方向平行于碱基对的长轴方向, 则 ICD 信号为正，表示该分子的长轴与短链 DNA 的碱基对间处于平行的几何位 置（图A），如果垂直于碱基对的长轴方向, ICD 为负，表示该分子 的长轴与短链 DNA 的碱基对间处于垂直的几何位置（图B）。 圆二色谱可作为新药研究中辅助筛选的工具，300 nm 以上的 ICD 峰可以用来定量分析药物与 DNA 结合的强弱, 这种现象可应用于 筛选以 DNA 为靶点的与 DNA 相互作用的药物。300 nm以下的 ICD 是对 DNA 原正负峰的影响, 也有望用于此类筛选。
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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，
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，出射时电场矢
量的振幅不同，再次合成
的偏振光不是圆偏振光，
而是椭圆偏振光，从而产生
圆二色性。
圆二色性常用椭圆度θ表
示，是平面偏振光离开样
品池的角度。
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圆二色谱仪的装置
整个装置在氮气保护下进行，光源是氙灯，通过单色 器后变为单色光，经过起偏器后变为线偏振光，线偏 振光经过光电调制器分为左右圆偏振光，再经过具有 光学活性的试样，试样对左右圆偏振光的吸收不同， 从而合成椭圆偏振光，表现出圆二色性，在检查器上 表现出圆二色谱图，Δε为纵坐标，λ为横坐标。
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圆二色谱对水稻巯基蛋白酶抑制 剂的研究
天然态CPI的圆二色谱 (CD谱)显示206nm和 222nm的双负峰，木瓜蛋 白酶的CD谱则218nm处负 峰210nm、222nm处的负 肩，当CPI与木瓜蛋白酶 以等摩尔数结合后,此时 的CD谱呈现208nm、 218nm处双负峰,极值下 移,说明蛋白质的结构发 生了变化。CPI的结合部 位被酶完全占据时,CPI 的构象亦发生变化,使之 不再结合和抑制木瓜蛋 白酶,从CD谱来看表现为 复合物谱峰的明显不同, 其实质是二者构象变化 的共同贡献.
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可以看出右旋的和左旋的 金纳米颗粒，金字塔形状 和四面体结构的金纳米晶 体，不同的形状圆二光谱 不同。
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很多与 DNA 结合的配基本身无手性、无光学活性, 而与 DNA 相 互作用后, 使该配基的构象发生了改变, 成为具有手性的空间排 列, 也可以通过和DNA 碱基的电子跃迁偶极矩间的偶合而产生 CD 信号, 称为诱导的圆二色谱。在小分子与 DNA 混合样品的 CD 谱 中, 如观察到 ICD的吸收带即表示该配基与 DNA存在着相互作用。