通过傅里叶变换红外光谱研究金属离子与蛋白的相互作用

论文摘要

金属离子与蛋白质的相互作用的研究是生命科学技术领域的重要组成部分,是近十几年来化学与生命科学领域的研究热点。血清蛋白是动物体内血浆中最主要的球型蛋白,是很多金属离子的载体蛋白,牛血清蛋白与人血清蛋白结构上有很大的相似性而作为模型蛋白引起广泛的研究。溶菌酶是存在于生物体内多种组织以蛋清中含量最多的一种酶,鸡蛋溶菌酶是由18种129个氨基酸残基构成的单一肽链,因其蛋白分子量较小,是蛋白质结构研究中最为重要的模型蛋白之一。铜离子、锌离子、钙离子是生命系统及机体正常功能发挥中不可或缺的金属离子。近几十年来,人们用各种研究手段和分析方法研究金属离子与蛋白的相互作用。二维相关红外光谱技术是一种强大而灵活的光谱分析技术,在蛋白质结构及构象相关领域的研究中,对蛋白质红外吸收相对较弱且某些宽峰及重叠子峰很难分辨的棘手问题突显出独特的优势。本论文中利用傅里叶变换红外光谱法对溶液中金属离子与牛血清蛋白、溶菌酶的相互作用进行初步的分析研究。（1）探索红外光谱测定的各种仪器设置条件、实验条件及数据处理方法,选取重水为溶剂、以时间为外界微扰、以H-D置换过程为研究方式、以二维相关红外光谱技术为主要分析手段,用红外数据收集溶液中金属离子与牛血清蛋白、溶菌酶的相互作用的相关信息并对其进行初步的分析；（2）对金属离子与牛血清蛋白的在重水中的相互作用的红外数据进行分析研究。分析结果显示铜、锌、钙三种金属离子对牛血清蛋白的氘代过程以及二级结构的氘代次序有明显的影响；（3）对金属离子与溶菌酶的在重水中的相互作用的红外数据进行分析研究。分析结果显示铜、锌、钙三种金属离子对氘代过程中二级结构的氘代次序没有太大的影响,对溶菌酶的氘代程度有明显的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 蛋白质与小分子相互作用的研究方法综述
• 1.1.1 圆二色谱法
• 1.1.2 荧光光谱法
• 1.1.3 红外光谱法
• 1.1.4 紫外-可见光谱法
• 1.1.5 拉曼光谱法
• 1.1.6 X射线晶体衍射法
• 1.1.7 核磁共振波谱法
• 1.1.8 平衡透析法
• 1.1.9 电化学方法
• 1.1.10 其它方法
• 1.2 二维相关红外光谱
• 1.2.1 二维相关红外光谱及其发展历程
• 1.2.2 二维相关红外光谱相关理论
• 1.2.3 二维相关红外光谱的谱图解析
• 1.2.4 二维相关红外光谱在蛋白质中的研究应用
• 1.3 选题依据
• 1.3.1 课题的研究背景和意义
• 1.3.2 课题的研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要试剂和仪器
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 主要仪器
• 2.2 样品的配制
• 2.2.1 蛋白样品的配制
• 2.2.2 金属离子与蛋白样品的配制
• 2.3 红外光谱的测定
• 2.4 红外光谱的数据处理
• 第三章 金属离子对牛血清蛋白二级结构的影响分析
• 3.1 引言
• 3.2 牛血清蛋白及加入金属离子的牛血清蛋白差减谱图分析
• 3.3 牛血清蛋白及加入金属离子的牛血清蛋白的氘代程度分析
• 3.4 牛血清蛋白及加入金属离子的牛血清蛋白差示谱图分析
• 3.5 牛血清蛋白及加入金属离子的牛血清蛋白二维相关光谱分析
• 3.5.1 牛血清蛋白二维相关光谱分析
• 3.5.2 加入钙离子的牛血清蛋白二维相关光谱分析
• 3.5.3 加入铜离子的牛血清蛋白二维相关光谱分析
• 3.5.4 加入锌离子的牛血清蛋白二维相关光谱分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 金属离子对溶菌酶二级结构的影响分析
• 4.1 引言
• 4.2 溶菌酶及加入金属离子的溶菌酶差减谱图分析
• 4.3 溶菌酶及加入金属离子的溶菌酶氘代程度分析
• 4.4 溶菌酶及加入金属离子的溶菌酶差示谱图分析
• 4.5 溶菌酶及加入金属离子的溶菌酶二维相关光谱分析
• 4.5.1 溶菌酶二维相关光谱分析
• 4.5.2 加入金属离子的溶菌酶二维相关红外光谱分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.1.1 金属离子对牛血清蛋白二级结构影响的总结
• 5.1.2 金属离子对溶菌酶二级结构影响的总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书