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小分子与生物大分子相互作用是研究所有生命过程经常涉及的基本问题,该领域已成为从事生命科学、化学和临床医学科研工作者共同关注的课题。本论文基于开展小分子与蛋白质相互作用的重要意义,在前人工作的基础上,综合利用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱和傅立叶变换红外光谱研究了有机小分子与血清白蛋白的相互作用的机理。
第一章:简要介绍了血清白蛋白的结构、功能和性质;综述了多种物质与蛋白质相互作用的研究方法、研究现状。
第二章:在模拟生理条件下,利用荧光光谱和紫外-可见吸收光谱研究了对硝基苯酚与牛血清白蛋白的相互作用。研究结果表明,对硝基苯酚通过静态过程淬灭牛血清白蛋白的内源荧光,且在Try<214>部位与牛血清白蛋白相互作用。由同步荧光光谱可知对硝基苯酚对牛血清白蛋白的构象产生的影响。通过计算热力学参数,分析了两者的相互作用类型。根据非辐射能量转移机理,求算了给体与受体间的距离和能量转移效率。
第三章:在模拟生理条件下,利用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱和傅立叶变换红外光谱研究了对甲氧基苯已酮与人血清白蛋白的相互作用。计算了不同温度下对甲氧基苯己酮与人血清白蛋白相互作用的淬灭常数,并根据动力学参数确定了对甲氧基苯已酮与人血清白蛋白反应体系的活化能。通过同步荧光光谱与傅立叶变换红外光谱定量分析了对甲氧基苯已酮对人血清白蛋白二级结构的影响。
第四章:利用多种光谱方法研究了生物活性组分栀子苷与人血清白蛋白的相互作用。计算了不同温度下药物对人血清白蛋白内源荧光的淬灭常数,根据热力学参数确定了药物一人血清白蛋白之间的作用力,并通过同步荧光和傅立叶变换红外光谱分析了栀子苷对人血清白蛋白二级结构的影响。研究结果表明,栀子苷与HSA的相互结合作用为单一的静态猝灭过程,通过热力学参数分析,栀子苷与人血清白蛋白之间主要以疏水作用为主,栀子苷能使人血清白蛋白的α-螺旋向β-折叠转变。
第五章:在模拟生理条件下应用傅立叶变换红外光谱、荧光光谱和紫外-可见吸收光谱方法研究了人血清白蛋白与1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚的相互作用。通过 Stern-Volmer方程求算出在不同温度下(285,293,301,310K)的淬灭常数分别为1.46,1.15,0.94和0.76×105 Lmol<-1>,证实了人血清白蛋白与1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚相互结合作用为单一的静态猝灭过程,并且得到PAN与HSA相互作用的热力学参数△H<0>和△S<0>分别为-19.95 kJmol<-1>and 28.93 Jmol<-1>K<-1>。根据非辐射能量转移理论,计算出PAN与HSA相互结合时其供体-受体间的结合距离(r=3.10nm)和能量转移效率(E=0.25)。与1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚作用后人血清白蛋白的同步荧光光谱的发射峰蓝移的现象说明HSA的疏水环境增加。结合同步荧光光谱与傅立叶变换红外光谱的结果说明了二者间的作用力主要为疏水作用,并且HSA的二级结构发生了由α-螺旋向β-转角和β-折叠的转化。