蛋白质和变性蛋白质二级结构的FTIR分析进展_何建川VIP免费

化学研究与应用第24卷第24卷第8期2012年8月化学研究与应用ChemicalResearchandApplicationVol．24，No．8Aug．，2012文章编号:1004-1656(2012)08-1176-08蛋白质和变性蛋白质二级结构的FTIR分析进展何建川1*，邵阳2，张波1(1.川北医学院基础医学院，四川南充637000;2.川北医学院医学影像研究所，四川南充637000)摘要:蛋白质结构的研究一直是人们研究的一个热点，蛋白质在发生变性后，二级结构会改变，从而导致生物活性丧失，这些与医药学及食品科学等领域密切相关。傅里叶变换红外光谱(FTIR)作为一种无损、快速的分析方法在蛋白质二级结构的研究中发挥重要的作用，本文就FTIR对于蛋白质二级结构的研究作一初步概述，主要介绍FTIR研究蛋白质结构的主要方法、红外光谱的谱学特点。关键词:蛋白质;二级结构;FTIR;进展中图分类号:O657.33文献标识码:AProgressinstudyofproteinsecondarystructureanddenaturizedproteinbyFTIRHEJian-chuan1*，SHAOYang2，ZHANGBo1(1.SchoolofBasicMecicalSciencesofNorthSichuanMedicalCollege，Nanchong637000，China;2.MedicalImagingResearchInstituteofNorthSichuanMedicalCollege，Nanchong637000，China)Abstract:Studyofstructureofproteinisoneofresearchhotspots.Proteinsecondarystructurewillmakechangewithproteindenat-uration，whichleadstolosingofbioactivityofprotein.Fouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)hasimportantpositioninre-searchofstructureofproteinduetoitssuperiotity.ThepaperreviewstheanalyticalmethodsandthespectroscopicfeaturesofStudyinproteinsecondarystructureanddenaturizedproteinbyFTIR.Keywords:protein;secondarystructure;FTIR;progress蛋白质是由不同氨基酸以肽键相连所组成的具有一定空间结构的生物大分子物质。蛋白质约占人体重量的16.3%，是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。因此，蛋白质是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质，机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质的参与。蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子，其结构可分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构等几个层次。蛋白质的二级结构指的是蛋白质分子局部区域内，多肽链沿一定方向盘绕和折叠的方式，主要是由分子内的氢键维系的局部空间排列，包括α螺旋、β折叠、转角、无规卷曲等。蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被改变，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失的现象，其实收稿日期:2011-09-06;修回日期:2011-12-23基金项目:中央财政支持地方高校发展专项资金资助联系人简介:何建川(1979-)，男，讲师，主要从事光谱分析研究。E-mail:atphjc7912@163.com第8期何建川等:蛋白质和变性蛋白质二级结构的FTIR分析进展质是蛋白质结构中的次级键被外界因素所破坏，变性后蛋白质的二级结构会发生变化。使蛋白质变性的因素主要可分为两大类，化学因素和物理因素。能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐等;能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。常见的用于蛋白质二级结构及变性蛋白质二级结构分析的方法有X射线衍射法、圆二色谱法(CD法)、荧光光谱法及傅里叶变换红外光谱法(FTIR)等，其中，FTIR法具有宏观整体鉴定复杂体系的优点及无损快速的特点，因而，在蛋白质二级结构的分析中具有越来越广泛的应用。傅里叶变换红外光谱法应用于蛋白质结构的分析已有六十多年的历史，早在1950年，Elliott和Ambrose等人就根据模型多肽的结果提出了红外酰胺I带1650～1660cm－1的峰归属于α-螺旋结构，1630～1640cm－1的峰归属于β-折叠的假设，这一阶段的研究属于对蛋白质结构的定性分析;到了1983年，Susi和Byler等人将二阶导数理论应用于蛋白质二级结构的研究当中，1986年，他们又将卷积方法应用于二级结构分析。二阶导数和去卷积技术能够把原来蛋白质红外光谱的酰胺I带中未能分辨的峰进一步分解为若干子峰，并能够指出各个子峰的峰位，再结合曲线拟合的方法，从而可以实现对蛋白质各二级结构的定量化分析。...