光谱法和原子力显微镜研究小分子药物与人血清白蛋白相互作用

论文摘要

蛋白质是细胞内重要的生物大分子、功能分子,它具有运载和储存功能,其生物功能与其特定结构密切相关。血清白蛋白是血浆中含量最丰富的重要载体蛋白。一般来说,药物进入血浆后,首先与血清白蛋白结合,然后再被运送到身体的各部位发挥药效。因此,从分子水平上研究血清白蛋白与药物小分子的相互作用的机理,不仅有利于人们了解药物的转运和代谢过程,指导临床合理用药;而且对于进行药物分子设计、开发新药等也具有重要的指导意义。本学位论文运用不同的光谱技术、原子力显微镜及分子对接技术研究了紫丁香苷、木香烃内酯、去氢木香内酯、2-巯基苯并咪唑与人血清白蛋白（HSA）相互作用。论文分为以下四个部分:第一章:简要介绍了小分子物质与蛋白质相互作用的研究进展,包括各种研究方法的应用及常见与蛋白质发生作用的小分子物质。此外本章还简要介绍了HSA的结构及功能。第二章:利用荧光光谱、紫外可见光谱、圆二色谱、傅里叶变换红外光谱、原子力显微镜和分子对接技术模拟人体生理条件下研究了一种中药活性组分紫丁香苷与HSA相互作用。其中傅里叶变换红外光谱、圆二色谱被用来研究了HSA与紫丁香苷作用前后的结构的变化。利用Bhattacharya方程计算了紫丁香苷与HSA相互作用的结合常数和结合位点数。根据Van’t Hoff方程计算了反应的焓变,熵变等热力学参数,结果表明紫丁香苷与HSA相互作用主要为疏水作用力驱动的过程,但同时还可能存在静电作用力。第三章:使用分子模拟技术、原子力显微镜及不同的光学技术系统的研究了木香烃内酯、去氢木香内酯与HSA的相互作用。实验证明HSA和木香烃内酯及去氢木香内酯相互作用过程均是静态淬灭过程,木香烃内酯与HSA相互作用的结合的常数大于去氢木香内酯与HSA的结合常数。第四章:通过稳态荧光光谱、时间分辨荧光光谱、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、原子力显微镜和分子模拟技术研究了生理条件下HSA与2-巯基苯并咪唑相互作用。稳态和时间分辨荧光光谱结果表明2-巯基苯并咪唑与HSA的相互作用机理为动态淬灭过程。利用Stern-Volmer方程计算了不同温度下HSA与2-巯基苯并咪唑反应的结合常数。此外,利用原子力显微镜还获得了HSA与2-巯基苯并咪唑相互作用前后的表面形貌图。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 小分子物质与蛋白质相互作用的研究概述
• 1.1 概述
• 1.2 小分子物质与蛋白质相互作用的研究方法
• 1.2.1 紫外光谱法
• 1.2.2 拉曼光谱法
• 1.2.3 荧光光谱法
• 1.2.4 傅立叶变换红外光谱法
• 1.2.5 圆二色光谱法
• 1.2.6 原子力显微镜
• 1.2.7 分子模拟法
• 1.3 常见能与蛋白质发生作用的小分子物质
• 1.3.1 内源性物质
• 1.3.2 有机染料
• 1.3.3 环境化学污染物
• 1.3.4 药物
• 1.4 人血清白蛋白
• 1.4.1 人血清白蛋白的结构组成
• 1.4.2 人血清白蛋白的生物功能
• 1.5 结论与展望
• 1.6 本论文的选题思路
• 参考文献
• 第二章 紫丁香苷与人血清白蛋白相互作用的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂和样品
• 2.2.2 仪器和方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 紫外光谱和荧光光谱研究结合反应
• 2.3.2 反应的结合参数的计算
• 2.3.3 热力学分析和荧光标记竞争实验
• 2.3.4 紫丁香苷对人血清白蛋白二级结构变化的研究
• 2.3.5 原子力显微镜研究丁香苷-HSA 相互作用
• 2.3.6 分子模拟研究紫丁香苷与HSA 相互作用
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 木香烃内酯﹑去氢木香内酯与人血清白蛋白相互作用的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂和样品
• 3.2.2 仪器和方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 药物与人血清白蛋白的荧光淬灭分析
• 3.3.2 药物与人血清白蛋白的结合参数的计算
• 3.3.3 药物与人血清白蛋白的作用力类型
• 3.3.4 药物对人血清白蛋白二级结构变化的研究
• 3.3.5 药物与人血清白蛋白相互作用的原子力显微镜研究
• 3.3.6 分子模拟研究药物与人血清白蛋白相互作用
• 3.4 结论
• 参考文献
• 第四章 2-巯基苯并咪唑与人血清白蛋白相互作用的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂和样品
• 4.2.2 仪器和方法
• 4.3 结果讨论
• 4.3.1 2-MBI 与人血清白蛋白反应的稳态和时间分辨荧光光谱
• 4.3.2 反应的结合参数及作用力类型的确定
• 4.3.3 红外光谱和拉曼光谱研究 2-MBI 对 HSA 结构影响
• 4.3.4 分子模拟研究 2-MBI 与人血清白蛋白相互作用
• 4.3.5 药物与人血清白蛋白相互作用的原子力显微镜研究
• 4.4 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表和拟发表的论文
• 致谢