光谱法和分子对接研究红斑红曲胺与牛血清白蛋白相互作用

论文摘要

近年来,随着对红曲色素的深入研究,其越来越多的功能活性被发现,但其某些致毒作用也使红曲色素的安全性受到了质疑。因此,阐明红曲色素在人体中与大分子的相互作用对深入研究其转运代谢及毒副作用具有重要作用。光谱法是研究溶液中小分子与蛋白质相互作用的一种有效方法,其具有灵敏度高、选择性强、用样量少、方法简单等优点,在研究中得到越来越广泛的应用。为探究红曲色素在体内的转运机制和血液中与转运蛋白的相互作用,本研究首次用红斑红曲胺（Rubropunctamine, Rub）作为红曲色素的典型代表与牛血清白蛋白（bovine serum albumin, BSA）相互作用。利用内源荧光光谱、同步荧光光谱探究不同浓度的Rub对BSA的荧光猝灭作用,采用Stern-Volmer方程、 Lineweaver-Burk函数和Van’t-Hoff方程对不同温度下BSA与Rub作用后在λEX/λEM（280.0 nm/340.0 nm）(λEX/λEM表示荧光的激发波长和发射波长)的内源荧光强度值确定二者作用类型、结合位点数及相互作用机理,进一步利用圆二色谱定量测定了Rub的结合对BSA二级结构影响,最后运用软件Discovery Studio2.5对Rub与BSA的相互结合进行分子对接模拟。结果显示:（1） Rub对BSA具有较强的内源荧光猝灭效果,在λEX/λEM（280.0 nm/340.0 nm）的荧光强度下降306.1,发射波长由338.6 nm蓝移到331.8 nm,同步荧光显示荧光猝灭主要发生在色氨酸残基上。（2）Stern-Volmer方程计算得到动态猝灭速率常数Kq为2.335×1012L·（mol·s）-1,远大于此类型允许的最大扩散碰撞常数2.0×1010L·（mol·s）-1,判定该猝灭是单纯的静态猝灭过程。利用Lineweaver-Burk函数计算得到静态猝灭速率常数Kq随温度升高而减小,即该复合物在温度升高时变得不稳定。（3）利用等式lg[（F0-F）/F]=lgK0+nlgcQ得到两者结合常数可达103L·mol-1以上,结合位点数近似为1,且随着温度增加表观结合常数变小。（4）不同温度下Van’t-Hoff方程计算得到ΔH,ΔS,ΔG都小于0,则该相互作用能自发进行且氢键和范德华力是其主要的相互作用力。（5）圆二色谱测得BSA与Rub结合后二级结构中α-螺旋含量由29.4%降至20.2%;β-折叠由39.9%上升到50.7%;β-转角由6.5%下降到3.5%;无规则卷曲由24.2%上升到25.6%。（6）分子对接发现Rub结合点位于BSA中由Arg458, Asp108, Glu424和Ser428等氨基酸形成的口袋内,与Arg458有范德华力作用,与Arg144形成分子内氢键,影响到Trp213微环境。

论文目录

引言

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.2 方法

2 结果与讨论

2.1 Rub与BSA相互作用荧光光谱

2.1.1 Rub与BSA相互作用的三维荧光光谱

2.1.2 Rub与BSA相互作用的内源荧光和同步荧光光谱

2.2 荧光猝灭机理

2.2.1 动态猝灭常数（Kq）的计算

2.2.2 静态猝灭常数（KLB）的计算

2.2.3 结合位点n和表观结合常数K0的计算

2.2.4 BSA与 Rub之间的作用机理

2.3 圆二色谱法

2.4 分子对接结果分析

3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 黄朝波,徐晗,杨明冠,李贞景,杨华,王昌禄,周庆礼

关键词: 荧光光谱,同步荧光,圆二色谱,分子对接,红斑红曲胺,牛血清白蛋白

来源: 光谱学与光谱分析 2019年10期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 天津科技大学食品工程与生物技术学院,省部共建食品营养与安全国家重点实验室,天津科技大学食品工程与生物技术学院食品营养与安全教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(31271950),农业部农产品贮藏保鲜实验室开放基金项目(KF2018008)资助

分类号: O657.3;O641.3

页码: 3102-3108

总页数: 7

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光谱法和分子对接研究红斑红曲胺与牛血清白蛋白相互作用

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