激光誘導(dǎo)游離色氨酸對血紅蛋白反應(yīng)動力學(xué)影響及機(jī)理
發(fā)布時(shí)間：2020-03-10 04:02
【摘要】：血紅蛋白活性中心鐵卟啉具有環(huán)狀共軛結(jié)構(gòu),類似于葉綠素,可以吸收特定波長光,光會誘導(dǎo)鐵卟啉發(fā)生氧化還原反應(yīng)。研究中發(fā)現(xiàn),紫外區(qū)波長光照射血紅蛋白的氧化還原反應(yīng)情況優(yōu)于鐵卟啉特征吸收波長(406 nm)光照射情況。無游離色氨酸(Trp)時(shí),266 nm激光激發(fā)后高鐵血紅蛋白(metHb)、脫氧血紅蛋白(deoxy Hb)、氧合血紅蛋白(HbO_2)和碳氧血紅蛋白(HbCO)均被激發(fā)至各自相應(yīng)的激發(fā)態(tài),其Soret帶譜峰衰減至基態(tài)的時(shí)間大致相同;加入游離Trp后,激發(fā)態(tài)Trp會轉(zhuǎn)移能量到鐵卟啉,在直接和間接光能量雙重作用疊加下,激發(fā)態(tài)鐵卟啉衰減時(shí)間發(fā)生變化。metHb、deoxy Hb和HbCO衰減時(shí)間明顯延長,但對HbO_2影響相對較小。根據(jù)瞬態(tài)吸收光譜、動力學(xué)曲線和紫外-可見吸收光譜綜合分析可知,在加入游離Trp前后,4種形態(tài)血紅蛋白在被入射光激發(fā)后,鐵卟啉均反應(yīng)至具有(或近似具有)一空位的鐵六配位平面卟啉結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
【圖文】：
在時(shí)間零點(diǎn)的振幅，τi為組分的特征壽命參數(shù)。最終擬合指數(shù)方程由較小的χ2值和τ值標(biāo)準(zhǔn)差SD確定。2結(jié)果與討論2.1血紅蛋白的化學(xué)氧化與還原血紅蛋白鐵卟啉活性中心的鐵可以呈現(xiàn)出不同的價(jià)態(tài)，我們在使用前對樣品蛋白進(jìn)行了紫外-可見光譜的表征，發(fā)現(xiàn)其有明顯的高鐵血紅蛋白特征吸收峰，分別在406、537、577和630nm處。向血紅蛋白樣品中加入不同濃度的鐵氰化鉀溶液，待其反應(yīng)一段時(shí)間后，進(jìn)行紫外-可見光譜表征，發(fā)現(xiàn)隨著鐵氰化鉀濃度的增加，蛋白406nm處吸收峰逐漸升高，537和577nm處吸收峰有所降低(圖1A)，這表明樣品中大多數(shù)為高鐵血紅蛋白，還有少部分的為非高鐵血紅蛋白。向血紅蛋白樣品中加入不同濃度的連二亞硫酸鈉溶液，待其反應(yīng)一段時(shí)間后，進(jìn)行紫外-可見光譜表征，發(fā)現(xiàn)隨著連二亞硫酸鈉濃度的增加，蛋白406nm處吸收峰先逐漸降低后紅移到430nm，537和577nm處吸收峰先逐漸升高后又消失，在555nm處出現(xiàn)新的吸收峰，630nm處吸收峰逐漸降低。430和555nm處吸收峰都是脫氧血紅蛋白的特征吸收峰(圖1B)，這表明弱還原劑連二亞硫酸鈉能夠?qū)⒀t蛋白活性中心的三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵。(A)Fromatof,theconcentrationofpotassiumferricyanidewere0,1×10-4,2×10-4,3×10-4,4×10-4,5×10-4mol·L-1,respectively;(B)Fromatof,theconcentrationofsodiumdithionitewere0,1×10-3,2×10-3,3×10-3,4×10-3,5×10-3mol·L-1,respectively圖1氧化劑與還原劑對Hb紫外-可見吸收光譜的影響Fig.1EffectsofoxidizingagentandreducingagentonUV-VisabsorbancespectraofHb1341
無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)第33卷2.2血紅蛋白的光照還原本實(shí)驗(yàn)首先研究不同波長氙燈光對血紅蛋白光照還原情況的影響，實(shí)驗(yàn)選用氙燈分出的不同定波長(260、280、320、355和406nm)的光照射血紅蛋白樣品2h，測定其紫外-可見吸收光譜(圖2)。經(jīng)不同波長光照后，蛋白的Soret帶406nm處特征吸收峰強(qiáng)度均降低并有輕微的紅移，在Q帶537、577和630nm處的特征吸收峰有明顯的降低，其中260nm波長光有最明顯的還原效果，406nm波長光的還原作用次之。406nm處為鐵卟啉Soret帶的特征吸收峰，因此406nm波長光易被吸收從而使蛋白被還原；260、280、320和355nm等波長光也可還原metHb，且260nm光照還原效果比406nm光照還原效果明顯，這可能與蛋白中含有的芳香族氨基酸(如Trp，Tyr)有關(guān)，還可能與誘導(dǎo)光能量的增強(qiáng)有關(guān)，因此在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中我們設(shè)想加入游離Trp研究其對蛋白光照反應(yīng)的影響。另外對照實(shí)驗(yàn)中，未光照的添加游離Trp前后的血紅蛋白紫外吸收譜圖相同，說明游離Trp和血紅蛋白是沒有相互作用的。2.3266nm激光照射后血紅蛋白瞬態(tài)吸收光譜2.3.1血紅蛋白瞬態(tài)吸收光譜為了進(jìn)一步探究血紅蛋白的光還原過程，以及血紅蛋白鐵卟啉活性中心結(jié)構(gòu)變化的情況，，用266nm激光照射metHb、deoxyHb、HbO2和HbCO溶液，得到不同時(shí)刻的瞬態(tài)吸收光譜(圖3)。從圖3中可以看出，在266nm激光激發(fā)后，metHb在405nm附近有吸收峰，deoxyHb在430nm附近有吸收峰；HbO2在415nm附近有吸收峰；HbCO在420nm附近有吸收峰。405nm附近吸收峰為三價(jià)鐵血紅素的特征吸收峰，430nm附近吸收峰為二價(jià)鐵血紅素的圖2不同定波長氙燈光照metHb2h后對metHb紫外-可見吸收光譜的影響Fig.2EffectsonUV-VisabsorbancespectraofmetHbirradiatedbyxenonlampfor2hatdifferentfixedwavelengths
【圖文】：
在時(shí)間零點(diǎn)的振幅，τi為組分的特征壽命參數(shù)。最終擬合指數(shù)方程由較小的χ2值和τ值標(biāo)準(zhǔn)差SD確定。2結(jié)果與討論2.1血紅蛋白的化學(xué)氧化與還原血紅蛋白鐵卟啉活性中心的鐵可以呈現(xiàn)出不同的價(jià)態(tài)，我們在使用前對樣品蛋白進(jìn)行了紫外-可見光譜的表征，發(fā)現(xiàn)其有明顯的高鐵血紅蛋白特征吸收峰，分別在406、537、577和630nm處。向血紅蛋白樣品中加入不同濃度的鐵氰化鉀溶液，待其反應(yīng)一段時(shí)間后，進(jìn)行紫外-可見光譜表征，發(fā)現(xiàn)隨著鐵氰化鉀濃度的增加，蛋白406nm處吸收峰逐漸升高，537和577nm處吸收峰有所降低(圖1A)，這表明樣品中大多數(shù)為高鐵血紅蛋白，還有少部分的為非高鐵血紅蛋白。向血紅蛋白樣品中加入不同濃度的連二亞硫酸鈉溶液，待其反應(yīng)一段時(shí)間后，進(jìn)行紫外-可見光譜表征，發(fā)現(xiàn)隨著連二亞硫酸鈉濃度的增加，蛋白406nm處吸收峰先逐漸降低后紅移到430nm，537和577nm處吸收峰先逐漸升高后又消失，在555nm處出現(xiàn)新的吸收峰，630nm處吸收峰逐漸降低。430和555nm處吸收峰都是脫氧血紅蛋白的特征吸收峰(圖1B)，這表明弱還原劑連二亞硫酸鈉能夠?qū)⒀t蛋白活性中心的三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵。(A)Fromatof,theconcentrationofpotassiumferricyanidewere0,1×10-4,2×10-4,3×10-4,4×10-4,5×10-4mol·L-1,respectively;(B)Fromatof,theconcentrationofsodiumdithionitewere0,1×10-3,2×10-3,3×10-3,4×10-3,5×10-3mol·L-1,respectively圖1氧化劑與還原劑對Hb紫外-可見吸收光譜的影響Fig.1EffectsofoxidizingagentandreducingagentonUV-VisabsorbancespectraofHb1341
無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)第33卷2.2血紅蛋白的光照還原本實(shí)驗(yàn)首先研究不同波長氙燈光對血紅蛋白光照還原情況的影響，實(shí)驗(yàn)選用氙燈分出的不同定波長(260、280、320、355和406nm)的光照射血紅蛋白樣品2h，測定其紫外-可見吸收光譜(圖2)。經(jīng)不同波長光照后，蛋白的Soret帶406nm處特征吸收峰強(qiáng)度均降低并有輕微的紅移，在Q帶537、577和630nm處的特征吸收峰有明顯的降低，其中260nm波長光有最明顯的還原效果，406nm波長光的還原作用次之。406nm處為鐵卟啉Soret帶的特征吸收峰，因此406nm波長光易被吸收從而使蛋白被還原；260、280、320和355nm等波長光也可還原metHb，且260nm光照還原效果比406nm光照還原效果明顯，這可能與蛋白中含有的芳香族氨基酸(如Trp，Tyr)有關(guān)，還可能與誘導(dǎo)光能量的增強(qiáng)有關(guān)，因此在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中我們設(shè)想加入游離Trp研究其對蛋白光照反應(yīng)的影響。另外對照實(shí)驗(yàn)中，未光照的添加游離Trp前后的血紅蛋白紫外吸收譜圖相同，說明游離Trp和血紅蛋白是沒有相互作用的。2.3266nm激光照射后血紅蛋白瞬態(tài)吸收光譜2.3.1血紅蛋白瞬態(tài)吸收光譜為了進(jìn)一步探究血紅蛋白的光還原過程，以及血紅蛋白鐵卟啉活性中心結(jié)構(gòu)變化的情況，，用266nm激光照射metHb、deoxyHb、HbO2和HbCO溶液，得到不同時(shí)刻的瞬態(tài)吸收光譜(圖3)。從圖3中可以看出，在266nm激光激發(fā)后，metHb在405nm附近有吸收峰，deoxyHb在430nm附近有吸收峰；HbO2在415nm附近有吸收峰；HbCO在420nm附近有吸收峰。405nm附近吸收峰為三價(jià)鐵血紅素的特征吸收峰，430nm附近吸收峰為二價(jià)鐵血紅素的圖2不同定波長氙燈光照metHb2h后對metHb紫外-可見吸收光譜的影響Fig.2EffectsonUV-VisabsorbancespectraofmetHbirradiatedbyxenonlampfor2hatdifferentfixedwavelengths
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 周政卓,邱明新,黃賽棠,畢琦秀,顧加O
本文編號：2585990
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/2585990.html
最近更新
教材專著
