阴离子与脱铁伴清蛋白作用的热力学及动力学研究

论文摘要

转铁蛋白是一族分子量为80KDa的铁结合蛋白,在铁的吸收、转运等过程中起重要作用。生理条件下转铁蛋白只有在伴阴离子CO32-（或HCO3-）存在下才能与三价铁离子稳定结合;转铁蛋白可与其它金属离子（如稀土离子）稳定结合。伴阴离子、非伴阴离子(如HPO42-、Cl-等)、离子强度、酸度等对转铁蛋白与铁的结合、铁的释放有重要影响。本文围绕转铁蛋白在“稀土生物效应”中发挥的作用这一主题,做了如下工作: 1 在pH7.4,0.1mol·L-1的N-2-羟乙基哌嗪-N’-2-乙磺酸（Hepes）及室温条件下,通过HPO42-或HP2O73-与N,N’-二（2-羟苄基）乙二胺-N,N-二（HBED）竞争结合Tb（Ⅲ）,用荧光光谱监测HBED对Tb（Ⅲ）荧光的敏化,间接测得了低浓度下Tb（Ⅲ）与HPO42-和HP2O73-的热力学结合常数。 2 酪氨酸残基在脱铁伴清蛋白与阴离子、金属离子的反应中起重要作用。通过对模拟蛋白小分子HBED和EHPG不同酸度下紫外差光谱和荧光光谱的测定、脱铁伴清蛋白与金属离子、阴离子结合的紫外差光谱和荧光光谱的测定得出:金属离子与脱铁伴清蛋白反应时,金属离子结合部位的酪氨酸残基酚羟基去质子化;阴离子与脱铁伴清蛋白反应时,伴随有酪氨酸残基酚羟基的质子化。 3 在pH7.4,0.1mol·L-1的N-2-羟乙基哌嗪-N’-2-乙磺酸（Hepes）及室温条件下,使用紫外差光谱进行了不同阴离子对脱铁伴清蛋白溶液的滴定。利用有关公式,计算出这些阴离子同脱铁伴清蛋白的结合常数。结合顺序为HP2O73->HPO42->Hcta2->SO42->Cl-。伴阴离子、阴离子与脱铁伴清蛋白的结合与体系的pH值有关。 4 分别以非伴阴离子、非螯合剂型的SO42-和非伴阴离子、螯合剂型的HPO42-等为脱除剂,观察了它们对TbN-OTf中Tb（Ⅲ）的脱除动力学机理。结果表明SO42-作为脱除剂时,遵循饱和动力学机理;CI-低浓度时促进Tb（Ⅲ）的脱除,高浓度时抑制Tb（Ⅲ）的脱除;而HP2O73-和HPO42-为脱除剂时,kobs随HP2O73-和HPO42-浓度的增大而减小。

论文目录

• 第一章 转铁蛋白与阴离子结合的研究进展
• §1.1.引言
• §1.2 转铁蛋白的分子结构
• 1.2.1 概述
• 1.2.2 转铁蛋白的一级结构
• 1.2.3 转铁蛋白的高级结构
• 1.2.4 转铁蛋白中的二硫键
• §1.3 金属离子与转铁蛋白的结合
• 1.3.1 转铁蛋白与铁（Ⅲ）的结合
• 1.3.2 转铁蛋白与其它金属离子的结合
• 1.3.3 诱发构象变化的机理
• 1.3.4 金属离子输运过程
• §1.4 阴离子与转铁蛋白的结合
• 1.4.1 伴阴离子
• 1.4.2 非伴阴离子
• 第二章 磷酸类阴离子与Tb（Ⅲ）结合的光谱研究
• §2.1.实验部分
• 2.1.1 仪器和试剂
• 2.1.2 方法
• 2.1.3 原理
• §2.2 结果与讨论
• 2.2.1 Tb（Ⅲ）与HBED的结合
• 2O₇^3-结合比例的确定'>2.2.2 Tb（Ⅲ）与HP₂O₇^3-结合比例的确定
• 4^2-和HP₂O₇^3-的结合常数'>2.2.3 Tb（Ⅲ）与HPO₄^2-和HP₂O₇^3-的结合常数
• 2.2.4 讨论
• 第三章 酸度对模拟小分子紫外差光谱的影响
• §3.1 实验部分
• 3.2.1 酸度对HBED紫外差光谱的影响
• 3.2.2 酸度对EHPG紫外差光谱的影响
• 3.2.3 脱铁伴清蛋白与余属离子、阴离子结合的紫外差光谱
• 3.2.4 不同酸度的脱铁伴清蛋白的紫外吸收谱
• 第四章 阴离子与脱铁伴清蛋白结合的热力学研究
• §4.1 阴离子与脱铁伴清蛋白反应的光谱研究
• 4.1.1 仪器和试剂
• 4.1.2 方法
• 4.1.3 结合常数计算原理
• 4.1.4 结果与讨论
• §4.2 pH对阴离子与脱铁伴清蛋白结合的影响
• 4.2.1 仪器和试剂
• 4.2.2 方法
• 4.2.3 结果与讨论
• 第五章 单铽（Ⅲ）伴清蛋白中铽（Ⅲ）脱除的荧光动力学
• §5.1 基本原理
• §5.2 实验部分
• 5.2.1 仪器和试剂
• 5.2.2 方法
• 5.2.3 数据采集
• §5.3 结果与讨论
• 4^2-对Tb_N-OTf配合物Tb（Ⅲ）的脱除'>5.3.1 SO₄^2-对Tb_N-OTf配合物Tb（Ⅲ）的脱除
• N-OTf配合物Tb（Ⅲ）脱除的影响'>5.3.2 NaCl对Tb_N-OTf配合物Tb（Ⅲ）脱除的影响
• 2O₇^3-和HPO₄^2-对Tb_N-OTf配合物Tb（Ⅲ）的脱除'>5.3.3 HP₂O₇^3-和HPO₄^2-对Tb_N-OTf配合物Tb（Ⅲ）的脱除
• 参考文献
• 附录
• 承诺书