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。     

分子对接技术与光谱法分析薯蓣皂苷和人血清白蛋白的相互作用

研究探讨了薯蓣皂苷（DS）对人血清白蛋白（HSA）的作用机制。运用dock 6.0分子对接法、荧光发射光谱法和紫外分光光度法,对DS同人体HSA之间的关系展开分析。DS与HSA之间有8种结合方式,再结合Grid打分值和Internal energy水平,选择第8种优势构象,Grid分数为-75.9787 kcal/mol,作用力为疏水作用,结合的氨基酸残基主要是色氨酸Trp214。荧光光谱显示DS浓度增大,HSA-DS荧光强度降低且波长蓝移,表示在DS作用下,HSA所含色氨酸（Trp）的荧光强度出现猝灭现象。波长差Δλ=15 nm和Δλ=60 nm条件下测定的同步荧光现象说明两者结合后,HSA所含Trp残基的附近环境随即出现了变化。根据Stern-Volmer方程计算得出双分子碰撞常数Kq均大于2.0×1010 L/mol?s和静态猝灭结合常数Ka均大于5×104 L/mol,证实猝灭机制属于疏水作用影响的静态猝灭,结合位点为1,与分子对接结果一致。紫外吸收图谱显示DS浓度增加,吸光度升高,进一步阐明彼此发生了作用。分子对接及光谱表明两者主要在色氨酸Trp214位置处通过疏水作用结合,HSA构象和微环境产生变化。从研究中获得的数据能够阐明薯蓣皂苷对HSA的作用机制,为进一步理解薯蓣皂苷在人体的贮藏运输过程中对蛋白质功能的影响提供新依据。     

虾青素立体异构体与牛血清白蛋白的相互作用

该论文采用多光谱、表面等离子共振和分子对接,研究虾青素（Astaxanthin,AST）立体异构体与牛血清白蛋白（Bovine Serum Albumin,BSA）的相互作用机制。研究发现,AST异构体均结合于BSA亚结构域Ⅱ A和Ⅲ A的交界处,并且对蛋白质的构象没有明显影响。AST异构体对BSA具有相似的结合亲和力（左旋AST 4.17×10-7 mol/L,右旋AST 3.91×10-7 mol/L）和结合动力学（慢结合、慢解离）,然而在较高浓度下（0.35~1.78 μmol/L）左旋AST的最高结合响应值均高于右旋AST。此外,左旋和右旋AST与BSA相互作用的焓变ΔH分别为-175.09和-149.42 kJ/mol,熵变ΔS分别为-502.72和-417.65 J/(mol•K),负值的ΔH和ΔS表明AST-BSA发生结合的主要相互作用力是氢键和范德华力。分子对接显示左旋AST与Lys504、Thr190残基形成键长为2.0 Å、2.7 Å的氢键,而右旋AST与Arg435残基形成键长为2.9 Å的氢键。这项研究有助于阐明AST立体异构体与BSA的结合机制,并为AST异构体在血液循环中潜在的药代动力学提供重要的理论指导信息。     

光谱法和分子对接研究高儿茶酚与牛血清白蛋白的相互作用

对高儿茶酚与牛血清白蛋白(BSA)相互作用进行研究,结果表明:高儿茶酚能猝灭BSA的荧光;与BSA主要通过疏水键自发形成具有弱荧光的大分子复合物,且高儿茶酚在BSA上至少存在一个结合位点;在298,310 K和320 K时,高儿茶酚与BSA的结合常数Ka分别为5.908×10²,5.424×10⁴,1.535×10⁶L/mol。推测高儿茶酚对BSA的猝灭是以动态猝灭为主,也有静态猝灭过程。冷场发射扫描电镜观察发现,添加2μmol/L的高儿茶酚,可以促进蛋白质的溶解,使其分布更加均匀;当高儿茶酚浓度高于2μmol/L时,使蛋白质发生聚集。分子对接分析发现,高儿茶酚主要通过疏水键、氢键和范德华力稳定地结合在BSA亚结构域ⅡA的疏水口袋中(siteⅠ)。     

多光谱法和分子对接模拟研究鞣花酸与牛血清蛋白的相互作用

鞣花酸（EA）是一种具有抗氧化、抗癌、抗突变、抗炎等多种生理活性的天然多酚,鞣花酸与蛋白的相互作用直接影响其在人体的转运与代谢。本文运用多种光谱学方法与分子对接模拟法研究EA与牛血清蛋白（BSA）互作的反应机理。紫外光谱和荧光光谱研究结果表明：EA通过静态方式猝灭BSA的内源荧光,EA与BSA按1.5∶1比例通过自发的放热过程结合,形成稳定的复合物,初步确定其主要作用力为范德华力和氢键。红外光谱和圆二色谱研究表明：EA的加入对BSA的二级结构影响显著,导致BSA中α-螺旋结构减少,β-折叠、β-转角和无规则卷曲结构增加,且EA与BSA间可能存在疏水作用力。分子对接模拟进一步验证了上述光谱分析结果,说明主导EA和BSA结合的作用力除范德华力和氢键外,还有一定的疏水作用力。EA在BSA上的最佳结合位点位于亚结构域ⅡA与亚结构域ⅢA间的疏水空腔内,距离site Ⅰ更近。EA与His145、Pro110、Arg458等残基间存在疏水相互作用,与Arg144残基间存在氢键作用。本研究阐明EA与BSA相互作用的分子机制,为EA在体内转运及代谢研究提供了参考。     

分子对接和荧光光谱法研究麦角甾醇与牛血清白蛋白的相互作用

用分子荧光光谱实验法和分子对接理论研究麦角甾醇与牛血清白蛋白（bovine serum albumin,BSA）的相互作用。荧光光谱实验结果表明：麦角甾醇能猝灭BSA的内源性荧光,其猝灭类型为静态猝灭;通过考察猝灭过程中热力学函数的变化初步推断麦角甾醇与BSA的结合是自发的熵增过程,驱动力主要为疏水相互作用。运用分子对接技术研究了麦角甾醇与BSA的相互作用,结果表明：麦角甾醇与BSA相结合,主要的作用力类型为疏水相互作用;并获得了麦角甾醇在BSA中的作用位点,麦角甾醇处在一个疏水性的结合口袋中,结合稳定性强。荧光光谱的实验结果与分子对接的理论结果总体上一致,说明结合过程是一个自发的过程,BSA可以携带和运输麦角甾醇,同时从分子对接中获得了麦角甾醇在BSA中详细的结合位点和结合模式。     

原儿茶酸与卵白蛋白的相互作用

原儿茶酸（protocatechuic acid,PCA）是一种分布广泛的天然酚类化合物,也是花色苷、原花色苷等复杂多酚的主要代谢物之一,具有抗氧化、神经保护等功能。采用多光谱技术研究PCA 与卵白蛋白（ovalbumin,OVA）的相互作用及其对ABTS+自由基清除能力的影响。结果显示,PCA 对OVA 本征荧光产生猝灭作用;猝灭常数Ksv 随温度升高而降低,表明相互作用为静态猝灭机制;PCA 与OVA 存在一个结合位点,结合常数约为104 量级;结合属于自发产生的吸热反应,疏水作用是主导作用力;相互作用后Tyr 残基周围微环境极性增加、疏水性降低,Trp 残基所处微环境没有变化。PCA-OVA 复合物ABTS+自由基清除能力较PCA 和OVA 有显著提高（p＜0.05）。因此,PCA 与OVA 的相互作用使OVA 构象发生改变,对ABTS+自由基清除能力具有一定影响。     

超声处理对叶黄素与牛血清白蛋白结合行为的影响

为探究超声处理对叶黄素（LUT）与牛血清白蛋白（BSA）结合行为的影响,采用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱法分析不同超声频率（0 Hz/40 kHz/53 kHz）下LUT与BSA的相互作用,通过位点竞争试验和分子对接技术来确定结合位点。结果表明：不同超声频率下LUT对BSA造成荧光猝灭,当超声频率53 kHz时猝灭率最高（50.6%）,同时超声处理使BSA结构的疏水性增强,与紫外-可见吸收光谱测定结果一致。同步荧光表明,超声处理使BSA骨架变得疏松,且在超声频率53kHz时色氨酸荧光强度变化显著。分子对接结果显示：LUT与BSA结合位点位于亚结构域ⅢA和ⅢB之间,已得到位点竞争试验的验证。此外,热力学研究和分子对接结果表明：LUT主要通过氢键和疏水相互作用与BSA自发结合。当超声超声频率53 kHz时,对LUT与BSA的结合行为影响显著。结论：通过改变超声频率,可调控食品中蛋白与小分子相互作用。     

分子对接模拟与光谱法研究没食子酸丙酯和牛血清白蛋白的相互作用

运用荧光光谱法、紫外吸收光谱法等方法对没食子酸丙酯(PG)与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用进行了研究。荧光猝灭计算结果表明PG与BSA间的结合作用较强,猝灭机制为静态猝灭,测得其299 K时的结合常数KA为1.03×105L·mol-1,两者的作用距离为1.71 nm。热力学参数计算结果表明PG与BSA相互作用力主要为范德华力与氢键作用力。通过探针分子取代反应确定了PG在BSA上的结合位点是亚级结构域IIA。圆二色谱的测定结果表明PG的结合导致了蛋白中α-螺旋结构的减少以及无规则卷曲的增加。本文最后通过计算机模拟分子Dock的方法模拟出了PG与BSA的结合构象,所得到的结合参数与之前的计算结果相符。     

荧光光谱法探究pH值对叶黄素与牛血清白蛋白相互作用的影响

采用荧光光谱法研究不同pH值（3.0、5.2、7.4）条件下叶黄素与牛血清白蛋白（bovine serum albumin,BSA）的相互作用,利用数学模型计算得到二者的猝灭常数和热力学参数等,分析叶黄素与BSA的荧光猝灭现象及蛋白构象的变化,最后通过位点竞争实验和分子模拟技术确定了二者的结合位点。荧光光谱表明,不同pH值条件下叶黄素对BSA均产生荧光猝灭效应,在298 K时,pH 7.4的猝灭常数最大,结合常数较大;热力学参数和分子对接结果表明,叶黄素与BSA间的作用力主要是疏水相互作用;同步荧光光谱表明BSA的构象在叶黄素与pH值的共同作用下发生改变;位点竞争性实验和分子对接实验表明,pH 7.4和pH 5.2时,二者的结合位点在亚结构域ⅡA和ⅢA之间,但更接近于Sudlow’s site Ⅱ;pH 3.0时,结合位点不在亚结构域ⅡA及ⅢA附近。结果表明,pH值对叶黄素和BSA的相互作用有影响,这为蛋白质与生物活性成分的相互作用提供一定的理论依据。     

Interactions of different polyphenols with bovine serum albumin using fluorescence quenching and molecular docking

Polyphenols are responsible for the major organoleptic characteristics of plant-derived foods and beverages. Here, we investigated the binding of several polyphenols to bovine serum albumin (BSA) at pH 7.5 and 25 °C: catechins [(−)-epigallocatechin-3-gallate, (−)-epigallocatechin, (−)-epicatechin-3-gallate], flavones (kaempferol, kaempferol-3-glucoside, quercetin, naringenin) and hydroxycinnamic acids (rosmarinic acid, caffeic acid, p-coumaric acid). Fluorescence emission spectrometry and molecular docking were applied to compare experimentally determined binding parameters with molecular modelling. Among these polyphenols, (−)-epicatechin-3-gallate showed the highest Stern–Volmer modified quenching constant, followed by (−)-epigallocatechin-3-gallate. Similarly, (−)-epicatechin-3-gallate had the highest effect on the Circular Dichroic spectrum of BSA, while the changes induced by other polyphenols were negligible. Molecular docking predicted high binding energies for (−)-epicatechin-3-gallate and (−)-epigallocatechin-3-gallate for the binding site on BSA near Trp213. Our data reveal that the polyphenol structures significantly affect the binding process: the binding affinity generally decreases with glycosylation and reduced numbers of hydroxyl groups on the second aromatic ring.     

亚甲基蓝及其代谢产物与牛血清白蛋白相互作用的研究

采用多种光谱法研究了亚甲基蓝(MB)及其代谢产物天青B(AZB)与牛血清白蛋白(BSA)之间的共同作用机制.实验结果表明,MB和AZB对BSA的荧光猝灭均为静态猝灭.298K时MB和AZB与BSA的结合常数分别为1.71×105L//mol和8.83×104L/mol.由熵和焓推断,MB和AZB与BSA的作用力类型均主...     

黄曲霉毒素B1完全抗原构建中结合位点研究

通过衍生化反应,合成了AFB1羧甲基活化物,然后利用碳二亚胺法合成AFB1-O-BSA偶联物,构建AFB1完全抗原,并通过多种光谱和质谱对合成完全抗原过程中偶联比和结合位点进行研究。通过荧光光谱在分子水平上探讨AFB1与BSA载体蛋白的偶联机制及偶联反应对BSA的构象影响,推测黄曲霉毒素和牛血清白蛋白反应的结合部位,同时发生在BSA的酪氨酸残基和色氨酸残基上,使得BSA疏水性增加,肽链伸展程度降低。     

柚皮素对α-葡萄糖苷酶的抑制作用及其机制

为研究柚皮素对α-葡萄糖苷酶的抑制作用,本文采用酶动力学、荧光光谱和分子对接等方法研究了柚皮素对α-葡萄糖苷酶的抑制效果、抑制作用类型及其抑制作用的分子机制。柚皮素对α-葡萄糖苷酶的IC₅₀为0.174 mmol/L,显著低于阿卡波糖的0.721 mmol/L,为非竞争型抑制剂,K_i值为0.114 mmol/L;柚皮素和α-葡萄糖苷酶的结合导致了酶分子的内在荧光静态猝灭,猝灭常数为0.1598×104 L/mol,结合位点数n为1。分子对接结果显示,在氢键、离子键、疏水作用、π-π T型堆积、静电作用五种作用力的驱动下,柚皮素结合于α-葡萄糖苷酶分子的一个疏水口袋中,结合能为?7.6 kJ/mol。本文研究结果表明,柚皮素是一种较好的食源性α-葡萄糖苷酶抑制剂,在辅助治疗糖尿病功能食品中具有良好的应用前景。     

肌红蛋白血红素辅基与珠蛋白相互作用机制

通过紫外-可见光谱、荧光光谱和分子对接技术研究血红素辅基与珠蛋白相互作用的机制。紫外-可见光谱结果表明，血红素辅基对珠蛋白的二级结构产生了影响；荧光光谱分析表明，血红素辅基与珠蛋白结合生成复合物，产生静态荧光猝灭，288、298、308 K下的结合常数分别为1.497×109、3.818×109、1.327×1010 L/mol，结合位点数为1.87±0.12，血红素辅基对珠蛋白的结合作用力主要是疏水相互作用；同时通过分子对接技术确定了氢键对维持肌红蛋白空间结构的稳定性也极为重要；紫外-可见光谱、荧光光谱和分子对接结果均互相印证。     

色氨酸在Nafion-聚半胱氨酸修饰电极上的电化学行为及分析测定

采用滴涂和电聚合的方法构筑Nafion-聚半胱氨酸修饰的玻碳电极(Nafion/L-cys/GCE),采用循环伏安法(CV)研究色氨酸在此修饰电极上的电化学行为,利用线性扫描伏安法(LSV)对色氨酸进行定量分析。结果表明,该修饰电极对色氨酸电化学氧化具有明显催化作用。色氨酸浓度在0.4×10-6~40.0×10-6mol/L范围内与氧化峰电流有良好线性关系,回归方程为I_pa(μA)=0.6997c(10-6mol/L)+5.3(R2=0.9844),检测限为1.0×10-7 mol/L。该方法用于香蕉中色氨酸的检测,回收率为95%~98%。     

锦橙中β-葡萄糖苷酶的提取纯化及其结构表征

本文以锦橙为原料,对其果皮与果肉中的β-葡萄糖苷酶进行了提取纯化以及结构表征。实验结果显示,果皮中0.35 mol/L NaCl洗脱液中的β-葡萄糖苷酶的平均酶活为(6.57±4.27)×10-3 U/g,其活性显著高于0.4 mol/L NaCl洗脱液中的β-葡萄糖苷酶活性和果肉中的0.35 mol/L和0.4 mol/L NaCl洗脱液中的酶活(p<0.05),且0.35 mol/L NaCl洗脱液中的蛋白质浓度最高,达0.154 mg/mL。在该条件下纯化得到的β-葡萄糖苷酶的分子量略高于170 kDa,且该酶的最大荧光吸收峰为582 nm,其粒径范围为5~25 nm。     

荧光光谱法研究牛血清白蛋白与柠檬黄和日落黄的相互作用

用紫外-可见光吸收光谱、荧光发射光谱法研究牛血清白蛋白与柠檬黄和日落黄之间的相互作用;用Stern-Volmer方程处理实验数据,得到310 K时的动态猝灭速率常数（KQ）分别为2.51×105 L/mol和1.42×105 L/mol;用Lineweaver-Burk双倒数函数方程处理实验数据,得到310 K时静态猝灭常数（KLB）依次为5.79×105 L/mol和5.56×105 L/mol;用lg（（F0－F）/F）=lgK0+nlgρ处理实验数据,得到结合位点数（n）分别为0.556 95、0.640 56。并且两种色素在质量浓度为0～3 μg/mL范围内其含量与荧光猝灭强度具有良好的线性关系。