荧光光谱法研究盐酸阿霉素与超氧化物歧化酶的相互作用

该研究利用荧光光谱法研究不同温度下盐酸阿霉素（DOX）与超氧化物歧化酶（SOD）相互作用,阐述DOX对SOD荧光猝灭机理,并计算二者之间的结合位点和结合常数。结果表明,DOX能使SOD内源荧光发生静态猝灭。Stern-Volmer方程分析显示,DOX与SOD具有1个结合位点、不同温度下DOX与SOD的结合常数(KA)分别是：9.27×106 (298 K)、5.88×106 (308 K)和2.91×106 (318 K)。通过计算热力学参数,可知DOX主要通过分子间静电作用与SOD结合,并且该相互作用是自发进行的。三维荧光光谱实验显示,DOX的加入使SOD的酪氨酸残基所处微环境的疏水性降低,引起SOD构象的变化。     

基于多重光谱技术的木糖醇与牛乳酪蛋白相互作用及对酪蛋白结构的影响

综合利用荧光光谱法、傅里叶变换红外光谱法和圆二色谱法等多种先进光谱技术研究木糖醇与牛乳酪蛋白的相互作用以及对牛乳酪蛋白二级结构及功能性质的影响。荧光光谱表明,木糖醇对牛乳酪蛋白具有较强的荧光猝灭效应,猝灭机理属于静态猝灭,生成了新的复合物,二者在300、310 K和320 K时相互作用的结合常数分别为5.326×106、2.600×106 L/mol和2.160×106 L/mol,对应的结合位点数分别为1.513、1.452和1.422,主要作用力为静电引力,可能会有疏水作用力,结合距离为3.564 nm;同步荧光光谱和三维荧光光谱的结果表明,二者的相互作用位点更接近于色氨酸,其周围微环境的疏水性增强,使酪蛋白的分子构象发生改变;傅里叶变换红外光谱和圆二色谱的结果表明,木糖醇改变了牛乳酪蛋白的二级结构,使其α-螺旋结构相对含量增加,无规卷曲结构相对含量减少,结构变得更加紧密;结构的变化导致酪蛋白的乳化活性降低,乳化稳定性升高,表面疏水性降低。研究结果为功能性乳基料的开发提供了理论依据。     

单宁酸与大豆分离蛋白相互作用研究

利用荧光光谱、紫外光谱和圆二色谱,从分子水平研究单宁酸与大豆分离蛋白的相互作用。结果表明:单宁酸对大豆分离蛋白有较强的荧光猝灭作用,当单宁酸浓度小于6×10~(-6)mol/L(相对于大豆分离蛋白质量分数5. 1%)时,猝灭类型为静态猝灭,当单宁酸浓度大于6×10~(-6)mol/L时,同时存在静态猝灭和动态猝灭;单宁酸通过疏水作用与大豆分离蛋白结合,导致大豆分离蛋白的色氨酸和酪氨酸残基微环境亲水性增强,但对大豆分离蛋白的二级结构没有显著影响。     

卵白蛋白与油酸相互作用的光谱学分析

运用荧光光谱、同步荧光光谱、傅里叶变换红外光谱和圆二色谱研究卵白蛋白与油酸相互作用的方式及机理。结果表明,油酸与卵白蛋白相互作用导致卵白蛋白荧光猝灭,猝灭方式由动态猝灭（未加热处理）转变为静态猝灭（加热处理）,其相互作用力为疏水作用和氢键,且随着油酸浓度的增大,相互作用力增强。与油酸相互作用后,卵白蛋白酪氨酸残基和色氨酸残基的荧光光谱蓝移,α-螺旋和β-转角的含量减少,β-折叠含量增加;而无规卷曲的含量增大（油酸与卵白蛋白物质的量比为10∶1）。综上所述,油酸与卵白蛋白间通过疏水作用和氢键发生相互作用,导致卵白蛋白二级结构发生变化。     

EGCG与乳清蛋白相互作用的光谱分析

探究表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)与乳清分离蛋白(whey protein isolate,WPI)间的相互作用。测定不同pH值与不同离子浓度条件下WPI的紫外吸收光谱、导数光谱和荧光光谱,利用SternVolmer方程判断荧光猝灭机制,采用位点结合模型公式计算结合常数和结合位点数。结果表明,紫外吸收光谱和导数光谱结果显示EGCG改变了WPI中酪氨酸和色氨酸残基所处的微环境,使WPI的分子构象发生了变化。荧光光谱结果显示EGCG可以有规律地猝灭WPI的内源荧光,猝灭机理为静态猝灭,EGCG与WPI结合常数在pH 2.0~9.0范围内随pH的增大先减小后增大,在离子浓度0.10 mol/L^0.20 mol/L范围内随离子浓度的增大而增大,结合位点数约为1。EGCG与WPI间存在静电相互作用。     

光谱法与分子对接研究槲皮素与牛血清白蛋白的结合特性

采用荧光光谱、紫外吸收光谱及分子对接研究了槲皮素与牛血清白蛋白(BSA)分子间的相互作用。结果表明,槲皮素对BSA有明显的荧光猝灭作用,加入槲皮素后BSA的紫外图谱发生变化,荧光猝灭常数Ksv与温度呈负相关,22℃的猝灭速率Kq为1.68×1013 L/(mol·s),说明槲皮素对BSA的荧光猝灭属于静态猝灭范畴。22℃时槲皮素与BSA相互作用的结合常数K为6.93×105 L/mol,结合位点数n为1.1467。热力学参数表明二者的结合力主要为疏水作用力,同步荧光光谱表明槲皮素与BSA的结合影响BSA的构象。分子对接结果表明槲皮素结合在BSA的亚结构区域II(siteⅠ)中,主要通过疏水作用结合同时还存在氢键及静电作用力,槲皮素与Trp-213氨基酸残基的作用距离更近,分子对接研究结果与光谱实验结果对应一致。     

光谱法研究高良姜素与人血清白蛋白的相互作用

在模拟生理条件下,采用荧光猝灭、同步荧光、三维荧光和圆二色谱,研究高良姜素与人血清白蛋白(HSA)之间的相互作用。结果表明:高良姜素对HSA有较强的荧光猝灭作用,且为静态猝灭,结合过程中氢键和范德华力起主要作用。不同温度下二者的结合常数(K_a)与结合位点数(n)分别为1.26×10~6L/mol、1.17(290.15 K),4.34×10~5L/mol、1.09(296.15 K),1.23×10~5L/mol、1.00(303.15 K),9.87×10~4L/mol、0.99(310.15 K)。同步荧光、三维荧光和圆二色谱显示高良姜素与HSA作用时更靠近色氨酸残基,使其周围的疏水性减弱,而对蛋白构象影响较小。     

花青素与小麦蛋白相互作用及对蛋白质结构的影响

利用荧光光谱法和傅里叶变换红外光谱法,研究中性条件下黑豆皮中的花青素（矢车菊素-3-O-葡糖苷（cyanidin-3-O-glucoside,C3G））与小麦蛋白麦醇溶蛋白（gliadin,Gli）及麦谷蛋白（glutenin,Glu）的相互作用。荧光结果表明：C3G对Gli、Glu均有较强的荧光猝灭作用,对Glu的荧光猝灭机制属于静态猝灭,而与Gli的猝灭方式为动态猝灭和静态猝灭的结合,C3G与Gli和Glu的结合常数（KA）分别为20.827×104、14.690×104 L/mol,结合位点（n）分别为1.263和1.159（298 K）,说明与Gli作用较强。热力学研究表明：C3G与Gli主要通过疏水作用结合;与Glu作用主要通过范德华力和氢键作用结合。同步荧光光谱分析表明：C3G与Gli的结合位点更接近色氨酸残基,而与Glu的结合位点更接近酪氨酸残基。傅里叶变换红外光谱表明：C3G能够与Gli、Glu结合并相互作用,使蛋白构象发生变化。     

氯化血红素与牛血清白蛋白作用的光谱性质研究

在模拟动物生理条件下,结合荧光光谱和吸收光谱研究了氯化血红素(hemin,Hmn)与牛血清白蛋白(BSA)间的结合作用。分析了反应的结合常数(K=2.48×107L/mol)和结合位点(n=1.25),确定了氯化血红素对牛血清白蛋白的荧光猝灭过程的猝灭类型。根据Fdrster的偶极-偶极非辐射能量转移理论,计算出结合位置距离212位色氨酸残基0.99nm。同时用三维荧光光谱及同步荧光光谱法探讨了Hmn对BSA构象的影响。     

青霉素与牛血清白蛋白结合作用机理的光谱法研究

模拟牛乳的生理环境pH6.6、37℃水浴的条件下,运用荧光光谱、同步荧光光谱和圆二色光谱法研究了青霉素与牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)的相互作用。青霉素对BSA的猝灭机制属于静态猝灭,并发生分子间非辐射能量转移。热力学数据显示,二者之间的作用力主要为氢键作用;同步荧光光谱表明,青霉素与蛋白质中接近色氨酸残基的区域发生了相互作用;圆二色光谱法研究蛋白二级结构结果显示,青霉素与蛋白质结合会改变蛋白质的构象,进一步说明了青霉素在牛乳会与蛋白质作用形成稳定复合物。     

卵白蛋白-白藜芦醇相互作用机理及其对卵白蛋白的影响

探究卵白蛋白-白藜芦醇（ovalbumin-resveratrol,OVA-RES）相互作用机理以及RES对OVA潜在致敏性的影响。以OVA和RES为对象,利用荧光光谱法、圆二色谱法研究两者相互作用机理,解析其荧光猝灭类型、结合位点数、热力学参数和二级结构含量等信息,并在此基础上利用体外血清学IgG、IgE结合能力实验评估RES对OVA的潜在致敏性的影响。结果表明,RES可通过动态猝灭的形式猝灭OVA的荧光,且OVA-RES相互作用是以氢键和范德华力为主要作用力驱动的自发过程（ΔH＜0、ΔS＜0、ΔG＜0）。RES可引起OVA氨基酸残基微环境和蛋白质构象的变化,从而使得OVA的潜在致敏性增加。     

芦丁和阿魏酸与酪蛋白的相互作用研究

酚类物质与蛋白质的相互作用对富含酚类物质的功能性乳制品的稳定性及生物活性具有重要影响。通过光谱分析及抗氧化活性测定,研究了芦丁和阿魏酸与酪蛋白的相互作用机制。荧光光谱分析发现,芦丁和阿魏酸均能淬灭酪蛋白的内源荧光,淬灭方式为静态淬灭;热力学参数表明,芦丁与酪蛋白作用的驱动力为疏水作用,阿魏酸与酪蛋白作用的驱动力为疏水作用和氢键。紫外-可见光谱和同步荧光光谱表明,芦丁和阿魏酸的加入影响了酪蛋白中酪氨酸和色氨酸残基周围的微环境,从而引起酪蛋白的构象改变。傅里叶变换红外光谱和圆二色谱研究结果进一步表明,芦丁和阿魏酸使酪蛋白的二级结构发生了变化,但没有破坏其二级结构。     

2 种天然抗氧化剂与鲢鱼肌球蛋白的相互作用

研究2 种天然抗氧化剂表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate,EGCG）、白藜芦醇（resveratrol,RE）与鲢鱼肌球蛋白之间的相互作用。采用荧光光谱与圆二色谱技术分别探究EGCG、RE与鲢鱼肌球蛋白分子间相互作用的结合情况和其对肌球蛋白微观结构的影响。荧光光谱结果表明：EGCG、RE与鲢鱼肌球蛋白之间发生相互作用均会导致肌球蛋白荧光猝灭现象的发生,且荧光猝灭方式都为静态猝灭。通过热力学数据分析得出EGCG、RE与肌球蛋白分子结合的主要作用力是氢键和范德华力;并利用Stern-Volmer方程处理数据得到EGCG、RE与肌球蛋白在不同温度条件下的结合常数和结合位点数。圆二色谱及表面疏水性结果表明,EGCG、RE诱导了肌球蛋白结构的变化,EGCG使肌球蛋白α-螺旋相对含量增加,表面疏水性降低;而RE对肌球蛋白二级结构无明显作用,但会使其表面疏水性增加。     

Investigation of the Interaction Between Gallic Acid and α-Amylase by Spectroscopy

Gallic acid is one of the important polyphenols in plants and it inhibits α-amylase. The interaction between gallic acid and α-amylase was investigated by fluorescence quenching spectroscopy, UV-vis spectroscopy, synchronous spectroscopy, and the three-dimensional fluorescence spectroscopy under mimic physiological conditions. The result of the emission quenching at different temperatures revealed that there are static quenching of intrinsic fluorescence of α-amylase induced by gallic acid and a complex of gallic acid-α-amylase was formed. The results obtained from the evaluation of three-dimensional fluorescence spectra, UV-vis spectra, and synchronous spectra suggested that the association between gallic acid and α-amylase did change the molecular conformation of α-amylase. Gallic acid can enter the primary substrate-binding pocket and alter the microenvironment around tryptophan and tyrosine residues.     

VD3与大豆分离蛋白相互作用的多重光谱分析与计算

利用多重光谱技术（荧光光谱、同步荧光光谱、紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱）研究VD3与大豆分离蛋白的相互作用。结果表明：VD3能对大豆分离蛋白的内源荧光进行静态猝灭。VD3与大豆分离蛋白在不同温度下相互作用的表观结合常数分别为1.245×104（293 K）、1.250×104（298 K）、3.531×104（306 K）L/mol,对应的结合位点数分别为0.973 3、0.992 4和1.094 2;结合距离r＝2.92,其结合时通过非辐射能力转移而促使蛋白质荧光猝灭。热力学数据分析结果表明：VD3与大豆分离蛋白的反应是自发的吸热过程,其相互作用的主要作用力是静电相互作用和疏水相互作用。同步荧光光谱和紫外-可见光谱结果显示,VD3的添加使大豆分离蛋白构象发生改变,芳香氨基酸残基的微环境由疏水性向亲水性变化。傅里叶变换红外光谱结果表明VD3引起大豆分离蛋白的二级结构发生改变。