构象变化

摘要： 食品中乳化类产品的稳定性决定了其价值和顾客满意度,天然蛋白的乳化特性多年来受到食品胶体和界面科学领域广泛关注.蛋白吸附到水油界面形成的黏弹性薄膜具有降低界面张力、维持乳液稳定的特性.研究蛋白界面膜的物化性质有助于了解蛋白大分子在水油界面的吸附规律,能够用于评价、表征和预测蛋白乳液稳定性,并为优化蛋白乳液稳定性提供理论基础.基于此,该文对水包油乳液蛋白界面膜结构和影响因素进行探讨,系统综述了目前用于评价蛋白质界面特性的手段和方法,包括微观成像技术、热力学技术、光谱技术和界面流变学技术等,以研究蛋白类乳化液性能在宏观和微观层面的联系,为蛋白质界面膜在乳化食品中的应用提供参考.

摘要： 血液中的蛋白质在接触材料表面的吸附行为与方式是影响植入材料血液相容性的重要因素.本研究利用硅烷偶联剂在二氧化钛纳米管基底上制备了富含氨基与羧基的表面,并通过共价偶联的方式,将牛血清白蛋白(BSA)与纤维蛋白原(Fib)固定到二氧化钛纳米管表面.通过对蛋白质吸附及表面血小板粘附行为的研究探讨了BSA与Fib的二级结构变化与血小板粘附行为之间的关系.研究发现,经羧基固定的BSA和氨基固定的Fib表面蛋白质二级结构中的β-折叠和β-转角比例较高,血液相容性更好;同时BSA对血小板的粘附具有选择性,当采用氨基固定BSA时,会导致识别血小板中的特异性受体序列暴露,血小板激活程度增加.

摘要： N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(EC3.2.1.52,NAGase)是几丁质酶系的主要组成分之一,节肢动物周期性脱皮生理和生长发育与NAGase密切相关.为了探讨有机溶剂对中国鲎(Tachypleus tridentatus)NAGase的影响,从中国鲎内脏分离提取了NAGase,研究甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、乙二醇、丙三醇、甲醛和丙酮等8种有机溶剂对中国鲎NAGase的影响;利用酶抑制作用动力学方法,研究丙酮对NAGase的抑制机理和抑制作用类型.结果表明:甲醇对中国鲎NAGase有激活作用,乙醇、正丙醇、正丁醇、甲醛和丙酮对该酶均有不同程度的抑制作用;乙二醇和丙三醇对NAGase表现为低浓度下呈激活现象,随浓度增大则转为对酶的抑制作用;丙酮对中国鲎NAGase的抑制有剂量效应关系,0.1 mol/L丙酮可使酶活力丧失49.53％;丙酮对中国鲎NAGase的抑制作用是个可逆过程;动力学研究显示,该酶抑制作用类型属于混合型.丙酮对游离酶(E)的抑制常数KI和对酶-底物络合物(ES)的抑制常数KIS分别为0.117和0.608 mol/L,KI

摘要： pH敏感高分子是智能高分子的重要分支,基于其体积、质量或者弹性等参数随pH值变化的性质,可以应用在生物、化学和微/纳机械等多个领域.现有研究多集中在应用领域,缺乏从更深层次的机理上的研究,因此亟需在分子水平上对pH敏感高分子的环境敏感机理进行研究.本工作基于控制变量实验法,利用基于原子力显微镜的单分子力谱技术(SMFS)对pH敏感型高分子聚丙烯酸(PAA)在pH变化前后的单分子力学弹性进行对比研究.结果 表明,随着pH值增加,PAA单链构象经历了从塌缩到完全伸展的改变,并获得了不同构象之间的能量差,由此提出了一种全新的分子马达(开关)的设计概念.本工作的研究结果有望为设计多重响应新型聚合物和智能传感器提供理论基础和数据支持.

摘要： 多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)引起的酶促褐变会导致果蔬食品色泽劣变,营养成分降低,甚至使其丧失商品价值.化学抑制剂对PPO具有较好的抑制效果,并且使用方便,在果蔬食品中广泛使用,因此对它的研究具有理论和实际意义.该文论述了羧酸、抗坏血酸及其衍生物、含硫氨基酸、酚酸及其他抑制剂对PPO的抑制作用和机理,并分析了它们在食品工业应用中的优缺点.同时,从分子水平上探讨了化学抑制剂处理后PPO构象变化,以及抑制剂与PPO的相互作用方式,得出了化学抑制剂可通过强酸作用、螯合作用、还原作用和强结合作用来导致PPO构象变化而抑制酶活,为深入研究抑制剂对PPO的抑制机理提供了理论参考.

摘要： 采用稳态荧光光谱、同步荧光光谱、荧光共振能量转移技术结合分子对接法,探究了1-萘酚(1-OHNap)诱导人血清白蛋白(HSA)和牛血清白蛋白(BSA)构象变化的差异.结果 表明,与1-OHNap的结合作用使HSA中荧光团周围微环境极性发生改变,BSA中Trp残基周围微环境的极性增加;同时,与1-OHNap的结合作用使HSA、BSA中的多肽链轻微展开,其中HSA中α-螺旋占比的降幅较大;1-OHNap与HSA、BSA的结合平衡常数(Kb)分别为1.49×104、8.76×103 L/mol;1-OHNap分别结合在HSA和BSA的ⅡA子域和ⅠB子域;1-OHNap与HSA和BSA中Trp残基的表观距离分别为1.53 nm和1.42 nm.实验证实1-OHNap诱导HSA和BSA构象的变化具有差异.

摘要： 利用光谱法在不同温度和模拟生理pH条件下,研究了比克白芷素(Byakangelicin,BYA)与人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)之间的作用机制.结果表明,在不同温度下,通过静态猝灭机制,BYA使HSA内源荧光发生有规律的猝灭,两者的结合常数Ka>1×104 mol·L-1,结合位点数n接近于1.BYA与HSA相互作用的热力学参数△G0、△S>0,表明BYA与HSA的结合过程是自发进行的,主要作用力是疏水作用力.由F?rester非辐射转移理论计算出不同条件下BYA与HSA的结合距离r为2.95～3.20 nm.BYA使HSA的色氨酸和酪氨酸残基所处的微环境极性增强、疏水性减弱导致HSA肽链结构发生了改变.

摘要： 目的:为了探究NO与细胞色素c(Cyt c)的结合反应过程以及其对血红素蛋白构象的影响.方法:本文采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色等光谱法研究不同价态Cyt c、不同影响因素下,Cyt c直接与NO之间的结合反应,并且阐述了NO与Cyt c反应的荧光猝灭机制.结果 表明:NO更容易与三价铁Cyt c(Cyt c-Fe(Ⅲ))反应.NO不仅能与蛋白质氨基酸侧链弱结合,还能与血红素铁发生紧密结合.通过荧光猝灭机制可知:NO与Cyt c结合为静态猝灭,二者以静电引力等弱结合力结合,结合位点数为1.同时,受NO诱导作用,Cyt c中血红素Fe-S键变弱促进NO与Cyt c的紧密结合.二者结合受到NO浓度的影响.溶液中游离芳香族氨基酸均促进两者结合反应,其中Tyr促进作用最强;355 nm激光照射促进NO与Cyt c的结合;但有Phe、Trp残基存在时激光照射却阻碍了结合作用.NO与Cyt c的结合会改变Cyt c蛋白构象及周围氨基酸残基的微环境,导致肽链伸展,极性增强.意义:本文结果对于进一步研究NO气体小分子与血红素蛋白结合以及在不同因素条件下对血红素环境的影响有重要意义.

摘要： 通过研究Fe3+对热变性小牛胸腺DNA(ssDNA)构象变化的影响,建立基于Au纳米粒子(AuNPs)的DNA损伤的比色检测新方法.当ssDNA被氧化时,Fe3+对ssDNA构象变化的影响将会减弱,从而影响AuNPs的聚集及显色.因此通过对AuNPs颜色变化的“肉眼”观察或吸收光谱测试可实现对ssDNA损伤的检测.

摘要： 苯并三氮唑类物质是一类典型紫外线吸收剂,被广泛应用于水处理剂、金属防锈剂等多种材料.BZTs在环境中频繁检出,其潜在毒性引起了较多关注.本项目构建了HSA生物传感器，并研究了六种BZTs与HSA的分了识别，发现BZTs的结合降低了HSA电化学阻抗谱。同时采用圆二色谱、荧光光谱分析了BZTs结合诱导的HAS构象变化，并采用分了动力学模拟在分了水平上研究了相互作用机制。BZTs结合于HSA的Sudlow I位点，结合力相对较强，298K下结合常数为104L/molo改变了HSA的a螺旋含量，造成HSA荧光光谱发生轻微红移。BZTs分子结构基团的微小改变会显著影响其与HSA的相互作用。分了模拟揭示UV-327和UV-329能与HSA形成氢键，而UV-329,UV-P和BZT与HSA的相互作用主要以静电相互作用为主。

摘要： 纳米孔道单分子电化学技术利用电化学空间限域使得待测分子与纳米孔道内壁氨基酸发生相互作用,有效增强了单个分子观测的时间分辨能力.通过测定单个分子穿过纳米孔道时产生的特征离子流阻断信号可实时获取单个分子的尺寸、结构及构象等信息.本课题组将单个Aerolysin,α-HL等生物纳米孔道作为单分子蛋白传感器，实现了肿瘤抑制蛋白与DNA之间“弱”相互作用的研究，以及单个神经退行性致病蛋白(阿尔兹海默、帕金森致病蛋白)构象变化的分析，并实时监测了核酸外切酶Ⅰ剪切单链DNA的单分子动力学过程。

摘要： 核糖开关是mRNA5'-非翻译区(5'-UTR)的一段RNA序列,包含可以识别并结合配体的保守序列——适配体区(Aptamer domain,AD),以及结构多变可以调控下游编码基因的表达平台区(Expression platform,EP).当代谢物分子浓度比较高时,其与适配体区结合,引起下游的表达平台区发生构象变化,进而实现对下游基因的调节.

摘要： 功能蛋白质与药物的相互作用诱导的蛋白质构象研究对于理解蛋白质的生物学功能和药物的体内作用机制具有重要意义.本研究发现,碱性条件下,牛血清白蛋白(BSA)可显著增加鲁米诺(luminol)化学发光强度,而L-色氨酸(L-Trp)能浓度依赖性地抑制鲁米诺/BSA体系的发光强度,据此,建立了一种基于鲁米诺/BSA·L-1-色氨酸的蛋白构象表征化学发光新方法.结果表明,L-色氨酸对鲁米诺/BSA体系的发光强度的抑制作用与其浓度在100～5000pmol·L-1范围内呈良好的线性关系,回归方程为lg[(I0—Is)/Is]=0.62lgc+4.71,相关系数为0.9906.进一步通过该方程计算获得BSA与L-色氨酸相互作用的结合常数为5.13×104L/M,结合位点数约为1.该研究可为功能蛋白构象表征研究提供方法学借鉴.

摘要： 利用原位变温傅里叶变换红外光谱技术研究温度升高过程中,PVA(聚乙烯醇)的构象变化.在红外光谱中,主要以对分子链的氢键和构象变化敏感的C—H和C—C伸缩振动峰为研究对象.另外,通过范特霍夫公式,给出构象变化过程中的热力学参数.

摘要： 气助磁分离(GAMS)方法是最近几年才提出的一种新型的磁分离方法,是基于磁分离方法和浮选方法的耦合,用以分离蛋白负载的磁性微球的新方法.这种方法可以实现磁性微球有效的分离.利用表面修饰的磁性微球将稀溶液中的蛋白质吸附,然后通过气助磁分离,将其有效分离.为了扩展此机理的应用范围以及证明此种分离过程的普适性,设计了以磁性PGMA微球为模板,经过胺解反应,形成MPNs微球,通过静电吸附牛血清白蛋白(BSA)的实验模型.蛋白质负载的磁性颗粒经过气助磁分离后,利用圆二色光谱仪(CD)对其构象进行表征.

摘要： 多肽和蛋白质的基本构筑单元是手性氨基酸,其依赖氢键、疏水等弱分子相互作用,形成多肽和蛋白质的二级、三级乃至四级构象,这直接决定了其功能和活性及相应的生命过程.因此,多肽和蛋白质的构象变化及控制是生命科学中的一个重大问题.本项目中,将界面手性引入多肽和蛋白质与材料相互作用的研究中,为多肽或蛋白质的构象及功能调控提供新的策略.

摘要： 传染性海绵状脑病(TSE)是一类致死性的神经系统退行性疾病,该病的发生与宿主自身基因编码蛋白prion的错误折叠和构象变化紧密相关.兔子是少数不感染TSE的哺乳动物种属之一,可能缘于兔朊病毒蛋白RaPrPc的结构特性.为了揭示RaPrPc不同于致病种属人朊病毒蛋白hPrPc的结构特性，利用圆二色谱和荧光光谱探究了RaPrPc和hPrPc的结构稳定性以及在不同pH值条件下的去折叠过程，并用分子筛和动态光散射等研究了Cuz+与RaPrPc和hPrPc的相互作用。为阐释兔RaPrPc抵抗致病因子感染，从而不易发生错误折叠和构象变化的分子机制提供了有价值的线索。

摘要： 丝素蛋白的构象变化过程与神经退行性疾病相关蛋白的错误折叠过程极其类似。本文以稳定易得的丝素蛋白作为模型蛋白研究Zn(II)对丝素蛋白构象转变的影响以及EGCG的干预作用，以期在分子水平揭示EGCG在神经退行性疾病预防和治疗中的作用机理，并为候选药物的筛选提供理论基础。研究表明，EGCG可有效抑制Zn(II)诱导的丝素蛋白构象转变。

摘要： 目前来看，从全局和物理角度对分子识别过程的理解还是很有挑战性的。通过计算态密度的方法，量化了柔性分子识别过程中的内禀的能量地貌。通过研究15个同型二聚体的有效的量化的能量地貌(一个为结合，另外两个为折叠)，成功地把这15个二聚体分成了“折叠-结合耦合”的两态结合二聚体和“折叠先于结合”的三态结合二聚体，这些结论和之前的模拟及实验结果完全一致。更进一步，发现，结合过程中有效的折叠和结合的能量地貌之间的关系决定着二聚体的结合机制的方式。同时，通过量化柔性结合过程的全局能量地貌，发现描述全局能量地貌拓扑结构的物理量和结合过程的热力学及动力学都有着非常强的关联，即紧密地联系着生物分子实现其功能的可行性和效率快慢。

摘要： 本发明属于生物传感器技术领域，涉及一种基于DNA三棱柱结构构象变化靶向癌细胞的生物传感器。在检测之前，先构建DNA三棱柱纳米结构。然后改变反应溶液的pH值，使三棱柱纳米结构的构象发生改变。之后加入癌症标志物ATP，邻近反应使两个荧光基团靠近发生FRET，通过荧光光谱进行检测。该传感器具有检测速度快，检测限低，特异性高等优点，可以弥补现有检测方法的缺陷与不足，实现对其快速、准确的定量检测。

摘要： 本发明公开了生物大分子构象变化热力学的太赫兹光谱测量方法，该方法包括以下步骤：针对温度诱导构象变化的生物大分子溶液，开展不同温度下生物大分子溶液的太赫兹光谱检测；对测得的太赫兹光谱数据，通过溶剂化模型分析，获得与生物分子构象变化紧密相关的溶剂化水的太赫兹吸收，根据溶剂化水的太赫兹吸收与温度的关系，确定构象转变点临界温度；然后通过范特霍夫方程和热力学关系式，推导生物大分子构象变化的焓变和熵变。本发明利用太赫兹光谱技术对生物大分子构象变化热力学参量进行测量，此方法具有快速、无标记、操作简单、适用范围广、重复性好、结果精确度高等优点。

摘要： 本发明属于利用蛋白质组学分析技术研究蛋白质微观构象的研究领域，涉及一种质谱技术检测蛋白质构象变化的方法，具体为一种结合活性共价化学标记和质谱技术来检测蛋白质构象变化的方法，在整体蛋白质层次上对赖氨酸残基进行活性化学标记，随后进行蛋白质变性、酶解并用质谱进行检测，通过质谱的鉴定结果计算赖氨酸残基的标记效率。该方法快速简单、稳定高效，能够用于考察蛋白质结构的细微构象变化，在标记过程中蛋白质活性保持不变，不受蛋白质大小、溶解度、纯度等限制，能够更加真实的反应蛋白质在生理活性状态下的构象。

摘要： 本发明公开了基于适体构象变化的荧光检测血小板源性生长因子的方法。采用的传感器包括适体DNA、分子信标；适体DNA的中部含有能够对PDGF‑BB进行特异性识别的适体序列，当适体DNA未与PDGF‑BB结合时，适体DNA呈现的构象含有至少3个小茎‑环结构，当适体DNA与PDGF‑BB结合时，适体DNA呈现的构象含有一个大茎‑环结构，且大茎‑环结构的环结构含有至少2个小茎‑环结构，且大茎‑环结构的5′端和3′端均具有未杂交的自由序列；分子信标的DNA序列与大茎‑环结构的5′端和3′端的自由序列互补，互补后分子信标的5′端长于大茎‑环结构的3′端。本发明能够进行简单、快速、高灵敏、高选择性的定量检测。

摘要： 本发明公开了生物大分子构象变化热力学的太赫兹光谱测量方法，该方法包括以下步骤：针对温度诱导构象变化的生物大分子溶液，开展不同温度下生物大分子溶液的太赫兹光谱检测；对测得的太赫兹光谱数据，通过溶剂化模型分析，获得与生物分子构象变化紧密相关的溶剂化水的太赫兹吸收，根据溶剂化水的太赫兹吸收与温度的关系，确定构象转变点临界温度；然后通过范特霍夫方程和热力学关系式，推导生物大分子构象变化的焓变和熵变。本发明利用太赫兹光谱技术对生物大分子构象变化热力学参量进行测量，此方法具有快速、无标记、操作简单、适用范围广、重复性好、结果精确度高等优点。

摘要： 本发明是基于适配体“开关”构象变化控制释放电化学系统的构建及其应用，基于封装MB作为电子转移介质的氨基化介孔硅材料，设计了一种高灵敏检测U118‑MG型细胞的电化学系统。利用与U118‑MG型细胞具有良好作用的DNA适体，当其存在时引发适体与介孔硅复合材料的脱离，从而MB被释放。释放的MB信号分子被带负电的ITO电极捕获，从而将大量的信号分子聚集于电极表面实现U118‑MG型细胞的检测。本专利利用上述所提分析检测原理，基于新型ITO电化学系统不仅实现了U118‑MG型细胞适配体的筛选，而且为实际复杂样本中U118‑MG型细胞的高灵敏检测提供了一种新的思路。

摘要： 本发明公开了一种基于适配体构象变化的NAP2电化学传感检测方法，采用成键刚性较强的鸟嘌呤和胞嘧啶组成适配体的双螺旋茎，适配体对NAP2进行特异性捕获后改变构象，变为发卡结构，使双螺旋茎进行螺旋间堆叠，较强的刚性使其更容易直立，促进电子转移，通过堆叠产生电流，增加检测的灵敏度。将生物变化可视化，首先通过计时电流法将金纳米颗粒电沉积在丝网印刷电极上；然后利用金硫键将适配体捕获链键合在电极表面；并且将互补链与捕获链相结合；接着用巯基己醇对电极进行封闭；最后采用差分脉冲伏安法，实现对NAP2的高灵敏特异性检测。本发明能够精准检测出NAP2的浓度，为肺癌临床诊疗提供实时定量依据。

摘要： 本发明公开了一种研究Cas9蛋白识别靶基因位点时构象变化的方法，通过改造sgRNA的SL2区域使Cas9蛋白能够固定于玻片上并且保持功能，并对Cas9蛋白的突变型C80S/S355C/C574S/S867C进行FRET荧光对标记，从而能够基于单分子荧光共振能量转移真实地反映Cas9构象状态，为体外研究CRISPR/Cas9体系的结构‑功能关系提供了有效手段，对设计具有优化性质的Cas9并使其发挥新的功能具有重要意义。

摘要： 本发明提供一种基于花菁类染料荧光分析的DNA瞬态构象变化的检测方法，包括以下步骤：1)提供一种花菁类染料，通过柱分离提纯，并通过单晶衍射、核磁共振和质谱中的至少后面两种来对其进行结构表征，然后将花菁类染料溶于二甲亚砜，制成花菁类染料的二甲亚砜溶液；2)将花菁类染料的二甲亚砜溶液与双链DNA、G四联体、i‑motif或质粒DNA混合孵育，通过测量荧光光谱，并对单体和激基缔合物的荧光发射强度进行分析，即可实现对所述DNA瞬态构象变化的检测；其中，花菁类染料具有如式(I)所示的结构通式。根据本发明，提供了一种基于花菁类染料荧光分析的、操作简单的、样品用量少的、灵敏度高的DNA瞬态构象变化的检测方法。

摘要： 本发明属于生物传感器技术领域，涉及一种基于DNA三棱柱结构构象变化靶向癌细胞的生物传感器。在检测之前，先构建DNA三棱柱纳米结构。然后改变反应溶液的pH值，使三棱柱纳米结构的构象发生改变。之后加入癌症标志物ATP，邻近反应使两个荧光基团靠近发生FRET，通过荧光光谱进行检测。该传感器具有检测速度快，检测限低，特异性高等优点，可以弥补现有检测方法的缺陷与不足，实现对其快速、准确的定量检测。