紫甘薯花色素与胰蛋白酶相互作用特性

测定紫甘薯花色素与胰蛋白酶反应前后酶的催化活性、催化反应动力学并采用紫外光谱法、荧光光谱法和红外光谱法研究紫甘薯花色素与胰蛋白酶相互作用特性。结果表明：紫甘薯花色素对胰蛋白酶催化活性有明显的抑制作用,抑制类型为可逆的竞争性抑制,抑制常数Ki＝6.16×10－4 mmol/L,当紫甘薯花色素与胰蛋白酶的物质的量比为140∶1,在 37 ℃反应 15 min,抑制率达到38.61%,而反应时间对催化活性的影响不明显;紫甘薯花色素可使胰蛋白酶的内源荧光猝灭,猝灭类型为静态猝灭,室温下猝灭常数Kq为1.73×1012 L/（mol·s）,结合常数KA为3.88×104 L/mol,结合位点数n为0.86;热力学参数确定两者之间的作用力主要为氢键和范德华力;根据Förster能量转移理论得出它们的结合距离为3.56 nm;红外光谱经过去卷积、二阶导数处理得知与紫甘薯花色素作用后胰蛋白酶的α-螺旋含量降低,β-折叠含量升高。     

山奈酚抑制α-淀粉酶作用的研究

采用酶动力学方法和荧光光谱法研究山奈酚对α-淀粉酶的抑制作用。在pH6.8、37℃条件下反应20min,山奈酚（1mg/mL,0.05mL）对α-淀粉酶（0.328U/mL,0.2mL）催化活性的抑制率达到24.39%。该抑制过程是以非竞争性方式进行。同时,山奈酚对α-淀粉酶的内源荧光产生有规律的猝灭作用,以静态猝灭方式为主。二者自发结合形成复合物,其主要作用力为疏水作用,有1个结合位点。      

二氢杨梅素与胰蛋白酶相互作用特性的研究

研究二氢杨梅素与胰蛋白酶相互作用特性,测定二氢杨梅素与胰蛋白酶反应前后胰蛋白酶催化活力、荧光光谱的变化和二氢杨梅素清除ABTS+.能力的变化。二氢杨梅素与胰蛋白酶在37℃下反应10min后,酶催化活力及二氢杨梅素清除ABTS+.能力都有明显减弱。同时,二氢杨梅素可使胰蛋白酶发生荧光猝灭,猝灭类型为静态猝灭,猝灭常数Kq是2.3180×1012（mol/L）-1S-1,结合位点数n为0.6819。      

苦荞提取物成分分析及不同极性提取物对α-淀粉酶的抑制作用

采用石油醚、乙酸乙酯与正丁醇萃取获得不同极性的苦荞提取物,采用超高效液相色谱-串联四极杆飞行时间质谱法分析提取物的成分。结果表明苦荞提取物中含有大量的黄酮类物质,主要包括芦丁、槲皮素、异槲皮素及其糖苷等,还含有羟基苯甲酸等酚酸类物质。再以抑制率、抑制类型、荧光猝灭效应实验分析提取物对α-淀粉酶的抑制作用。结果表明,苦荞提取物对α-淀粉酶的抑制作用表现为乙酸乙酯相提取物、正丁醇相提取物与粗提物的结果类似,都有较为显著的抑制作用,而石油醚相提取物则没有明显且规律的抑制效果,可推断出苦荞提取物中各成分共同发挥了对α-淀粉酶活性的抑制作用,且抑制类型为非竞争性抑制。通过荧光猝灭实验得知抑制的机理为苦荞提取物中的成分与α-淀粉酶结合,从而使α-淀粉酶的荧光特性发生静态猝灭。     

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。     

表面活性剂吐温与牛胰蛋白酶作用研究

通过紫外和荧光光谱法研究了吐温与牛胰蛋白酶作用的性质,用滴定法研究了吐温对牛胰蛋白酶活性的影响, 研究表明: 吐温与牛胰蛋白酶的相互作用能改变芳香族氨基酸残基在空间结构中所处的微环境,使色氨酸残基所处环境的疏水性增强;吐温对牛牛胰蛋白酶荧光猝灭效应是静态猝灭,牛胰蛋白酶内部的酪氨酸和色氨酸残基与吐温发生的能量转移作用较小,主要是牛胰蛋白酶与吐温形成复合物所引起的;吐温与牛胰蛋白酶的主要表现为疏水作用力;吐温对牛胰蛋白酶活性的影响较少.     

食用合成色素胭脂红对胰蛋白酶光谱性质的影响

应用荧光光谱法、紫外可见吸收光谱法、傅立叶变换红外光谱和圆二色光谱法,研究了食用合成色素胭脂红与胰蛋白酶的结合性质,明确胭脂红与胰蛋白酶之间的结合常数、结合位点数（n）、作用力类型、结合距离（r）等信息。结果表明,胭脂红对胰蛋白酶内源荧光强度有较强的猝灭能力,荧光猝灭机制属于形成复合物的静态猝灭,由实验计算得出的热力学参数熵变和焓变均为负值,表明氢键和范德华力是驱动胭脂红-胰蛋白酶复合物形成的主要作用力,胭脂红与胰蛋白酶的结合常数达到104mol/L数量级,存在中等强度的亲和力。光谱分析表明胭脂红与胰蛋白酶结合引起胰蛋白酶的氨基酸残基微环境发生改变,胰蛋白酶的二级结构α-螺旋和无规则卷曲含量增加,β-折叠和β-转角的含量降低,多肽链有所收缩。      

壳聚糖对细菌细胞膜及膜蛋白的作用

研究壳聚糖对受试菌株大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(St. aureus)的抑制作用;通过测定壳聚糖作用前后菌液的相对电导率变化和以1-N- 苯萘胺为荧光探针荧光强度的变化,分别考察壳聚糖对E.coli 和St. aureus 细胞膜和E.coli 外膜渗透性的影响;运用荧光分光光度计研究壳聚糖对E.coli 细胞膜中色氨酸(Trp)荧光强度的影响。结果表明,壳聚糖具有很好的抑菌性能,能改变细菌细胞膜的渗透性,从而破坏细胞膜。壳聚糖对细胞膜中Trp 的荧光具有明显的猝灭作用,且对细胞膜蛋白的猝灭作用 属于静态猝灭。     

金花茶花浸提物与消化蛋白酶的相互作用

为探讨金花茶花浸提物对消化蛋白酶活性的影响及其作用机理,首先研究了金花茶花浸提物对消化蛋白酶活性的影响以及抑制动力学,其次采用荧光光谱法、紫外光谱法和圆二色谱法研究浸提物抑制消化蛋白酶活性的机制。结果表明,醇提物和水提物对胃蛋白酶(IC₅₀分别为3.194和3.330 g/L;竞争抑制常数分别为4.518和7.641 g/L)和胰蛋白酶(IC₅₀分别为29.131和56.534 g/L;竞争抑制常数分别为74.571和175.832 g/L)有明显的抑制作用,且抑制类型为混合型抑制;金花茶花浸提物能降低胃蛋白酶(猝灭常数分别为1.522和1.205 L/g)和胰蛋白酶(猝灭常数分别为2.175和1.392 L/g)的内源荧光,改变消化蛋白酶的二级结构。因此,金花茶花浸提物可通过改变消化蛋白酶的结构抑制其活性,该研究为金花茶花功能性食品开发提供理论支撑。     

非天然磷酰化氨基酸对胰蛋白酶的荧光猝灭效应

作者利用荧光法研究了非天然L-型氨基酸磷酰化前后与胰蛋白酶的相互作用。实验结果表明,L-2-氨基戊酸、庚酸、辛酸及壬酸非天然氨基酸不能使胰蛋白酶的荧光强度减弱,非天然氨基酸磷酰化后能够对胰蛋白酶产生荧光猝灭。同时,浓度不同、侧链长度不同的同系列磷酰化氨基酸对胰蛋白酶的猝灭效应均不同。随着非天然脂肪酸链磷酰化氨基酸侧链的增长及磷酰化庚酸浓度的增大,胰蛋白酶的荧光强度均明显降低,并且其荧光可以被完全猝灭。非天然氨基酸的磷酰化能够影响非天然氨基酸与胰蛋白酶的相互作用。     

槲皮素对酪氨酸酶的抑制作用与分子机理

本文以L-多巴为底物,采用酶抑制动力学法研究了槲皮素对酪氨酸酶的抑制作用大小及类型,并采用荧光光谱技术分析其与酪氨酸酶的猝灭作用类型、结合位点、作用力类型。在此基础上,进一步利用柔性分子对接技术分析槲皮素对酪氨酸酶的抑制机理。结果表明,槲皮素对酪氨酸酶具有抑制作用,抑制常数KI为36 m M,以竞争性抑制剂形式抑制酪氨酸酶活性,是一种可逆性抑制剂;槲皮素以1:1比例通过氢键和疏水作用力结合于酪氨酸酶活性中心,且对酪氨酸酶的荧光产生静态淬灭作用,具有氢键及疏水作用力;分子对接结果验证了以上实验结论:槲皮素占据了酪氨酸酶活性中心,且与活性中心部位的Asn260和Gly62残基形成了强烈的氢键作用,同时伴有疏水作用共同稳定复合物的结构。     

槲皮素抑制黄曲霉毒素产生的机制初探

研究发现茶叶中的茶多酚单体普遍具有抑制黄曲霉毒素B1(AFB1)产生的活性,而槲皮素的抑毒活性要高于等浓度下儿茶素类茶多酚。为了解槲皮素抑制黄曲霉毒素产生的分子机制,对黄曲霉菌的抗氧化系统、毒素产生的相关基因进行了分析。试验结果显示槲皮素处理能后降低黄曲霉菌内的ROS水平,降低MDA含量。RT-PCR结果证实槲皮素能够激活抗氧化系统转录因子Yap1,导致黄曲霉体内的抗氧化酶系统活性的增加,POD、CAT、SOD都得到了显著的提高,这很可能是槲皮素抑制AFB1产生的关键因素;槲皮素能同时下调AflR与AflS的表达,而AflS能够通过结合AflR调控产毒基因的表达,这很可能是槲皮素抑制AFB1产生的核心分子机制,这种机制也与其激活抗氧化系统缓解菌体内氧化胁迫的作用相对应。以上结果表明槲皮素作为一种高效的黄曲霉毒素合成抑制剂,将对提高食品安全保障具有较高的应用价值。     

Interaction between four flavonoids and trypsin: effect on the characteristics of trypsin and antioxidant activity of flavonoids

Interaction of flavonoids and enzyme may affect characteristics and physiological activities of both components. In this study, the effects of the interaction between four flavonoids (quercetin, luteolin, kaempferol and apigenin) and trypsin were examined. At the concentration of 2.7 mm , inhibition of trypsin (1.6 U mL^?1) by quercetin, luteolin, kaempferol and apigenin was 46.4%, 32.6%, 26.8% and 17.7%, respectively. In the presence of trypsin, DPPH, ABTS and hydroxyl radical scavenging activities of flavonoids were obviously inhibited. Addition of flavonoids led to fluorescence quenching of trypsin. The decreasing order of binding force between flavonoids and trypsin was quercetin, luteolin, kaempferol and apigenin. It is concluded that the interaction between flavonoids and trypsin depends on the number and position of hydroxyl group of flavonoids.     

柚皮素与α-淀粉酶相互作用的研究

本文研究了柚皮素与α-淀粉酶的相互作用。柚皮素与α-淀粉酶反应形成复合物,从而对α-淀粉酶的催化活性、荧光特性以及柚皮素的抗氧化活性产生相应的影响。采用酶动力学方法和荧光光谱法研究了柚皮素对α-淀粉酶的抑制作用。在pH6．8、37℃条件下反应20min,柚皮素（1mg／mL,0．05mL）对小淀粉酶（0．33U／mL,0．2mL）催化活性的抑制率达到36．6％。该抑制作用是以非竞争性方式进行。柚皮素对α-淀粉酶的内源性荧光产生有规律的猝灭作用,其方式以静态猝灭为主。二者主要通过疏水作用力发生结合反应形成复合物,有1个结合位点,表观结合常数约10^5L／mol。另一方面,由于与α-淀粉酶发生复合反应,柚皮素的还原力和抗亚油酸氧化的活性也有一定程度的降低,而可能导致其生物活性发生改变。     

Quercetin binds to calcineurin at a similar region to cyclosporin A and tacrolimus

Quercetin, the primary dietary flavonol, exerts a strong inhibitory effect on calcineurin (CN), a unique Ca²⁺/calmodulin-dependent serine/threonine protein phosphatase. Using fluorescence spectroscopy (FS) we showed quercetin strongly bound to calcineurin catalytic subunit (CNA) with a ratio of 1:1; we also showed that calcineurin regulatory subunit (CNB) weakened this binding. In addition, the secondary structure of CNA was much tighter in the presence of quercetin. An FS study with CNA truncated mutant CNAa showed that the binding area for quercetin was reduced to the catalytic domain of CNA. Furthermore, fluorescence resonance energy transfer (FRET) results and molecular docking indicated three potential binding sites for quercetin, which were located at a region between the active centre of CNA and the CNB binding domain, a similar binding area to that of cyclosporin A and tacrolimus. Interestingly, this region was also important for CN substrate recognition.     

Regulating inhibitory activity of potato I-type proteinase inhibitor from buckwheat by rutin and quercetin

This study aims to investigate the effects of two flavonoids, rutin and quercetin, on inhibitory activity of recombinant buckwheat trypsin inhibitor (rBTI). We found that rutin and quercetin could quench the florescence of rBTI through the static quenching process. We also observed that upon binding to rutin or quercetin, rBTI underwent conformational changes. The results also suggested that rutin and quercetin bind to two different sites on rBTI through different interactions: rutin binds to rBTI through van der Waals forces and hydrogen bonds, whereas quercetin binds through hydrophobic interactions. Rutin and quercetin also markedly deactivated the trypsin inhibitory activity (TIA) of rBTI, while quercetin exhibited higher inactivation effect on rBTI than rutin due to its structure. Finally, the molecular docking revealed the molecular binding between the flavonoids and rBTI. These findings can be useful for the understanding of how flavonoid affects the inhibitory of rBTI.     

对羟基肉桂酸对酪氨酸酶催化反应的抑制机理

本文研究了对羟基肉桂酸(HCA)对酪氨酸酶催化单酚底物L-酪氨酸和催化二酚底物L-多巴的抑制能力,并利用紫外-可见光谱、荧光光谱以及分子对接技术探究了其抑制机理。结果表明对羟基肉桂酸对酪氨酸酶催化单酚底物L-酪氨酸比催化二酚底物L-多巴具有更强的抑制作用,半抑制浓度分别为0.096 mmol/L和0.500 mmol/L;紫外-可见分析发现对羟基肉桂酸能与Cu2+发生螯合,使光谱发生明显红移。进一步通过荧光光谱分析得到,对羟基肉桂酸在酪氨酸酶溶液中并没有出现荧光淬灭反而随着对羟基肉桂酸浓度的增大荧光强度变强,说明对羟基肉桂酸被酪氨酸酶催化氧化成对应的醌类物质。利用分子对接技术揭示了对羟基肉桂酸通过氢键和疏水作用竞争性地占据了单酚和二酚底物的空间位置,并与酪氨酸酶中双核铜离子螯合,从而抑制酪氨酸酶催化L-酪氨酸和L-多巴氧化的活性机理。