荧光光谱法研究猩红S及药物与牛血清白蛋白反应机理

荧光光谱法研究猩红S及药物与牛血清白蛋白反应机理

论文摘要

小分子与生物大分子相互作用研究是目前生物与化学领域的研究热点。目前国内外研究具有对象广泛、方法多样、内容丰富等特点。本文利用光谱法对猩红S及药物与牛血清白蛋白间的作用机理进行了研究探讨,共分以下五部分:第一章:介绍了研究蛋白质与小分子相互作用的荧光光谱法、紫外可见光谱法及蛋白质光谱探针的种类,并对其应用和研究进展进行了简单综述,共引用参考文献94篇。第二章:光谱探针猩红S与牛血清白蛋白结合的发光光谱研究。猩红S(PS)与牛血清白蛋白(BSA)反应,使BSA荧光发生猝灭,其猝灭机理属于静态猝灭,由此求得PS与BSA间的结合常数、结合位点数及热力学参数等。结果表明PS与BSA之间形成了1:1稳定复合物,它们之间的作用力主要是静电引力。根据F?rster非辐射能量转移理论,确定了PS与BSA之间的结合距离r<7 nm。同步荧光光谱研究表明PS对BSA构象发生影响,使BSA酪氨酸残基所处环境的极性减弱疏水性增强。利用竞争试剂确定了PS在BSA的键合位点为ⅡA亚区的位点Ⅰ。第三章:猩红S作荧光探针研究牛血清白蛋白与新霉素之间的结合反应。用猩红S (PS)作荧光探针,利用荧光光谱法和紫外可见吸收光谱法研究了新霉素(NM)与牛血清白蛋白(BSA)的结合反应。研究表明PS与BSA作用,使BSA荧光发生猝灭,其猝灭机理属于静态猝灭,并得到了BSA与PS间的结合常数、结合位点数及作用力类型。在BSA-PS体系中加入NM后,BSA的相对荧光强度恢复。这表明NM与PS对BSA发生了结合反应,探讨了结合反应机理。第四章:猩红S作荧光探针研究牛血清白蛋白与庆大霉素之间的结合反应。猩红S (PS)与牛血清白蛋白(BSA)反应,使BSA荧光发生猝灭,其猝灭机理属于静态猝灭,由此求得PS与BSA间的结合常数、结合位点数及热力学参数等。结果表明PS与BSA之间形成了1:1稳定化合物,它们之间的作用力主要是静电引力。根据F?rster非辐射能量转移理论,确定了PS与BSA之间的结合距离r?7 nm。利用竞争试剂,确定了PS在BSA的键合位点为ⅡA亚区的位点Ⅰ。庆大霉素(GM)与BSA反应前后,BSA荧光信号未发生明显变化,无法直接用光谱法研究GM与BSA的结合反应。用PS作为荧光探针,研究了GM与BSA的结合反应,结果表明GM与BSA发生了特异性结合反应,其结合的键合位点为BSA的ⅡA亚区的位点Ⅰ。第五章:荧光法研究牛血清白蛋白存在下头孢哌酮钠与氧氟沙星间相互作用。利用荧光光谱法研究了不同温度下,头孢哌酮钠(CFP)、氧氟沙星(OFX)与牛血清白蛋白(BSA)的反应机理。结果表明:CFP或OFX与BSA反应,使BSA荧光猝灭。在BSA-CFP(或BSA-OFX)体系中再加入OFX(或CFP)可使BSA的荧光进一步猝灭。药物对BSA的荧光猝灭过程皆为静态猝灭过程,结合位点数均约为1。猝灭过程的Hill系数nH均约为1,表明CFP、OFX同时存在时对BSA的结合位点无相互作用。竞争位点实验证明CFP、OFX与BSA在BSA中的结合位置都主要为亚域ⅡA的位点Ⅰ。并用热力学参数确定了药物与BSA的作用力类型。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 综述
  • 1.1 引言
  • 1.2 蛋白质与小分子间相互作用的荧光光谱法研究
  • 1.2.1 蛋白质的内源荧光猝灭法
  • 1.2.2 荧光敏化法
  • 1.3 蛋白质与小分子间相互作用的紫外-可见吸收光谱法研究
  • 1.4 蛋白质光谱探针研究进展
  • 1.4.1 荧光探针
  • 1.4.2 共振光散射探针
  • 1.4.3 纳米探针
  • 1.4.4 化学发光探针
  • 1.5 研究内容和研究意义
  • 第2章 光谱探针猩红S 与牛血清白蛋白结合的发光光谱研究
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验部分
  • 2.2.1 试剂与仪器
  • 2.2.2 实验步骤
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 BSA-PS 体系的荧光光谱
  • 2.3.2 BSA-PS 体系的吸收光谱
  • 2.3.3 PS 对BSA 荧光猝灭机理
  • 2.3.4 PS 与BSA 间的作用力类型
  • 2.3.5 荧光给体与受体间结合距离的求取
  • 2.3.6 PS 对BSA 构象的影响
  • 2.3.7 PS 与BSA 的结合位置
  • 2.4 结论
  • 第3章 猩红S 作荧光探针研究牛血清白蛋白与新霉素之间的结合反应
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 试剂与仪器
  • 3.2.2 实验步骤
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 BSA-PS 体系的荧光光谱
  • 3.3.2 BSA-PS 体系的吸收光谱
  • 3.3.3 NM 对BSA-PS 荧光发射光谱的影响
  • 3.3.4 PS 对BSA 荧光猝灭机理
  • 3.3.5 PS 与BSA 间的作用力类型
  • 3.3.6 结合反应机理
  • 3.4 结论
  • 第4章 猩红S 作荧光探针研究牛血清白蛋白与庆大霉素之间结合反应
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验部分
  • 4.2.1 试剂与仪器
  • 4.2.2 实验步骤
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 BSA-PS 体系的荧光光谱
  • 4.3.2 BSA-PS 体系的吸收光谱
  • 4.3.3 GM 对BSA-PS 荧光发射光谱的影响
  • 4.3.4 PS 对BSA 荧光猝灭机理
  • 4.3.5 PS 与BSA 间的作用力类型
  • 4.3.6 荧光给体与受体间结合距离的求取
  • 4.3.7 结合反应机理
  • 4.3.8 PS、GM 与BSA 的结合位置
  • 4.4 结论
  • 第5章 荧光法研究牛血清白蛋白存在下头孢哌酮钠与氧氟沙星间相互作用
  • 5.1 引言
  • 5.2 实验部分
  • 5.2.1 仪器和试剂
  • 5.2.2 实验方法
  • 5.3 结果与讨论
  • 5.3.1 CFP、OFX 与BSA 作用的荧光光谱
  • 5.3.2 CFP、OFX 对BSA 荧光猝灭机理
  • 5.3.3 结合常数
  • 5.3.4 协同系数
  • 5.3.5 药物与 BSA 的结合位置
  • 5.3.6 作用力类型
  • 5.4 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
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