
第32卷,第9期 2012年9月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.32,No.9,pp2496-2500
September,2012
基于光谱法研究盐酸胍诱导的人血红蛋白去折叠过程
长涛",郑学仿1.2
李进京,唐乾1,2,曹洪玉1.2,张玉姣1,张
1.大连大学生命科学与技术学院,辽宁大连116622
2.大连大学,辽宁省生物有机化学重点实验室,辽宁大连116622
摘要借助于紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法以及停流-荧光光谱法研究了盐酸胍(GdmHcl)诱导人血红蛋白的去折叠过程。实验发现,盐酸胍诱导的血红蛋白去折叠有两个不同的过程,即随着GdmHcl浓度增加到1.0mol·L-左右时,血红蛋白亚基发生解聚,形成中间态;持续增加其浓度时,各亚基发生内部去折叠,最终导致血红素发生崩解。加人还原剂(β-殖筑基乙醇)对血红蛋白亚基解聚、血红素崩解有协同作用且直
接引起亚基和全分子同步变构。血红蛋白去折叠过程从“三态模型”转变为“二态模型”。关键词光谱法;血红蛋白;盐酸胍;去折叠;中间态
中图分类号:Q518.4
引言
文献标识码:A
DOI; 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2012)09-2496-05
MgCl,NalI等盐类化合物作用血红蛋白研究了其不同浓度下稳定性的变化("}。
iron
蛋白质在生命活动中扮演着十分重要的角色口。结构正确的蛋白质才能保证机体的正常活动,相反,一级结构并无差距,高级结构折叠错误的蛋白(如包涵体)对生物体而言无生理功能,反而可能会导致折登病的发生。
血红蛋白(hemoglobin,Hb)是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质。其分子量约为64.5KD,分子内含有6个色氨酸残基、12个酪氨酸残基和3对二硫键。人体内的血红蛋白由四个亚基构成,分别为两个α业基和两个β亚基,。和β 都类似于肌红蛋白,只是肽链稍短;α亚基有141个氨基酸残基;β亚基有146个氨基酸残基。在与人体环境相似的电解质溶液中血红蛋白的四个亚基可以自动组装成aa邸的形态。
血红蛋白结构的特定性以及其在生命活动中具有举足轻重的地位,因此对于其结构及功能预测的研究引起不少学者和科研工作者的关注。例如SwatiDe用圆二色光谱法研究了不同pH条件下血红蛋白结构的变化(});Li等用电化学方法研究了血红蛋白变性后氧化还原电动势的变化得出其空间结构的变化[3],Urabe用介孔材料二氧化硅包装血红蛋白后研究其稳定性的变化(4),Harrington以NaCI,NaCIO,,
收稿日期:2012-03-01,修订日期:2012-06-20
achain Bchain
Hemegroup Bchain
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Fig, 1The structure of hemoglobin
本工作在模拟生理条件下利用UV-Vis吸收光谱法、荧光光谱法、荧光相图法、停流-荧光光谱法研究了化学变性剂(盐酸胍)条件下人血红蛋白(HHb)变性过程的作用机理。同时以还原剂β-巯基乙醇作用于变性体系,确定了血红蛋白在变性过程中主要作用力的改变和三维结构的变化。为进一步探讨蛋白质折叠机制和折叠病的研究提供理论基础和实验依据。
基金项目:国家自然科学基金项目(20871024),辽宁省高校创新团队项目(2006T002,2008T005,2009T003,2010T003)和大连市科技计划
项目(2008E11SF170)资助
作者介:李进京,1987年生,大连大学生命科学与技术学院硕士研究生
*通讯联系人
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