用EPR技術(shù)測量蛋白質(zhì)分子內(nèi)選定位點之間的距離
發(fā)布時間:2022-02-10 04:12
生物大分子(如蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)與功能研究是現(xiàn)代生物學的重要研究領(lǐng)域。定點自旋標記結(jié)合電子順磁共振(Site-Directed Spin Labeling ElectronParamagnetic Resonance,SDSL-EPR)技術(shù)是目前可以在生理環(huán)境下研究蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的主要方法之一。SDSL-EPR技術(shù)利用SDSL技術(shù)在生物分子內(nèi)的目的位點選擇性地標記上含有未偶自旋的氮氧自由基,再通過EPR技術(shù)測量未偶自旋的波譜狀態(tài),通過波譜解析,可以獲得標記位點的運動狀態(tài)和兩個未偶自旋間的距離及其變化。其距離測量方法的特點是測距范圍寬,受其它因素影響小,對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)象變化分析更加有效。SDSL-EPR可研究溶液中類似生理環(huán)境下的蛋白質(zhì),更加適合用于測量結(jié)構(gòu)變化的動態(tài)過程,解決了許多生物學研究中的難點問題,例如難以獲得結(jié)晶的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析、膜蛋白和大分子蛋白復(fù)合體的構(gòu)象分析、溶液狀態(tài)下蛋白質(zhì)的動態(tài)變化、蛋白質(zhì)之間和蛋白質(zhì)與膜之間的相互作用等。SDSL-EPR距離測量方法目前仍然存在一些問題:由于生物樣品的多樣性,實際測量中許多因素都可能引起連續(xù)波電子順磁共振(Continues Wave ...
【文章來源】:中國人民解放軍軍事科學院北京市
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
縮略詞表
摘要
Abstract
前言
第一章 EPR 距離測量原理及其應(yīng)用
1 定點自旋標記技術(shù)(SDSL)
2 EPR 距離測量原理
2.1 偶極-偶極耦合作用
2.2 EPR 距離計算方法
2.2.1 CW-EPR 距離計算方法
2.2.2 Pulsed EPR 距離計算方法
2.2.3 CW-EPR 與 Pulsed EPR 比較
3 EPR 距離測量在生物研究中的應(yīng)用
3.1 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究
3.2 蛋白質(zhì)相互作用
3.3 核酸分子研究
3.4 長距離的測量應(yīng)用
第二章 連續(xù)波 EPR 距離計算軟件
1 軟件簡介
2 波譜擬合
2.1 各類型實驗譜擬合
2.2 波譜反擬合程序
2.3 高斯擬合程序
2.4 擬合過程的方法改進
3 距離計算
3.1 增寬函數(shù)的擬合
3.2 波譜中心點的選擇
4 本章總結(jié)
第三章 雙自旋距離刻度分子標尺
1 標尺分子的設(shè)計
2 C60單/雙自旋分子的合成與鑒定
2.1 材料與方法
2.1.1 主要分析儀器
2.1.2 C60單/雙加成化合物的合成及分離
2.1.3 C60單/雙自旋化合物的合成與鑒定
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 紫外吸收譜
2.2.2 室溫 CW-EPR 實驗
2.2.3 穩(wěn)定性實驗
2.3 小結(jié)
3 標尺分子距離測量實驗
3.1 材料與方法
3.1.1 設(shè)備與材料
3.1.2 實驗方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 不同溫度下 C60單/雙自旋分子 EPR 波譜
3.2.2 不同濃度下 C60單/雙自旋分子 EPR 波譜
3.2.3 不同溶劑下 C60單/雙自旋分子 EPR 波譜
3.2.4 微波功率對 C60單/雙自旋分子 EPR 波譜的影響
3.2.5 本底信號
3.3 小結(jié)
4 距離刻度實驗及刻度標尺的建立
4.1 不同濃度下波譜增寬效應(yīng)與雙基間距離的關(guān)系
4.2 不同溫度下波譜增寬效應(yīng)與雙基間距離的關(guān)系
4.3 不同功率下波譜增寬效應(yīng)與雙基間距離的關(guān)系
4.4 不同溶劑下波譜增寬效應(yīng)與雙基間距離的關(guān)系
5 本章總結(jié)
第四章 距離測量蛋白質(zhì)實驗?zāi)P偷臉?gòu)建
1 單/雙 Cys 點突變 hLSECtin-CRD 結(jié)構(gòu)域蛋白質(zhì)模型的設(shè)計
2 膜蛋白 hLSECtin-CRD 結(jié)構(gòu)域(野生型)的表達
2.1 實驗材料與設(shè)備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 主要試劑與設(shè)備
2.2 實驗方法
2.2.1 載體構(gòu)建
2.2.2 hLSECtin-CRD 結(jié)構(gòu)域蛋白的誘導表達
2.2.3 SDS-PAGE 檢測
2.2.4 Western blotting 檢測
2.2.5 透射電鏡檢測
2.2.6 生物功能檢測
2.2.7 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析
2.3 結(jié)果
2.3.1 原核表達載體構(gòu)建
2.3.2 常規(guī)原核表達載體蛋白表達結(jié)果
2.3.3 Tat-hLSECtin-CRD 蛋白表達結(jié)果
2.3.4 細胞亞顯微結(jié)構(gòu)
2.3.5 Tat-hLSECtin-CRD 生物功能檢測結(jié)果
2.3.6 小結(jié)
3 單/雙 Cys 點突變 hLSECtin-CRD 結(jié)構(gòu)域蛋白的表達與純化
3.1 材料與設(shè)備
3.2 實驗方法
3.2.1 單/雙 Cys 點突變的引入
3.2.2 原核載體表達與純化
3.2.3 真核載體表達與純化
3.3 結(jié)果
3.3.1 單/雙 Cys 點突變 hLSECtin-CRD 結(jié)構(gòu)域蛋白的原核表達與純化
3.3.2 單/雙 Cys 點突變 hLSECtin-CRD 結(jié)構(gòu)域蛋白的真核表達與純化
4 本章總結(jié)
第五章 總結(jié)與討論
參考文獻
文獻綜述
參考文獻
個人簡歷
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電子順磁共振測量蛋白質(zhì)分子內(nèi)選定位點之間距離的方法及應(yīng)用[J]. 吳可. 生物物理學報. 2010(04)
[2]EPR波譜擬合-傅里葉去卷積距離計算方法[J]. 郭林超,王長振,叢建波,先宏,吳可. 波譜學雜志. 2010(01)
[3]電磁脈沖對大鼠肝臟線粒體膜流動性及脂質(zhì)過氧化的影響[J]. 王長振,叢建波,先宏,曹曉哲,孫存普,吳可. 中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志. 2002(04)
[4]中國地鼠肺正常細胞V79和癌變細胞V79-B1膜上巰基結(jié)合位置的性質(zhì)[J]. 忻文娟,趙保路,張建中. 中國科學(B輯 化學 生物學 農(nóng)學 醫(yī)學 地學). 1984(05)
本文編號:3618225
【文章來源】:中國人民解放軍軍事科學院北京市
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
縮略詞表
摘要
Abstract
前言
第一章 EPR 距離測量原理及其應(yīng)用
1 定點自旋標記技術(shù)(SDSL)
2 EPR 距離測量原理
2.1 偶極-偶極耦合作用
2.2 EPR 距離計算方法
2.2.1 CW-EPR 距離計算方法
2.2.2 Pulsed EPR 距離計算方法
2.2.3 CW-EPR 與 Pulsed EPR 比較
3 EPR 距離測量在生物研究中的應(yīng)用
3.1 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究
3.2 蛋白質(zhì)相互作用
3.3 核酸分子研究
3.4 長距離的測量應(yīng)用
第二章 連續(xù)波 EPR 距離計算軟件
1 軟件簡介
2 波譜擬合
2.1 各類型實驗譜擬合
2.2 波譜反擬合程序
2.3 高斯擬合程序
2.4 擬合過程的方法改進
3 距離計算
3.1 增寬函數(shù)的擬合
3.2 波譜中心點的選擇
4 本章總結(jié)
第三章 雙自旋距離刻度分子標尺
1 標尺分子的設(shè)計
2 C60單/雙自旋分子的合成與鑒定
2.1 材料與方法
2.1.1 主要分析儀器
2.1.2 C60單/雙加成化合物的合成及分離
2.1.3 C60單/雙自旋化合物的合成與鑒定
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 紫外吸收譜
2.2.2 室溫 CW-EPR 實驗
2.2.3 穩(wěn)定性實驗
2.3 小結(jié)
3 標尺分子距離測量實驗
3.1 材料與方法
3.1.1 設(shè)備與材料
3.1.2 實驗方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 不同溫度下 C60單/雙自旋分子 EPR 波譜
3.2.2 不同濃度下 C60單/雙自旋分子 EPR 波譜
3.2.3 不同溶劑下 C60單/雙自旋分子 EPR 波譜
3.2.4 微波功率對 C60單/雙自旋分子 EPR 波譜的影響
3.2.5 本底信號
3.3 小結(jié)
4 距離刻度實驗及刻度標尺的建立
4.1 不同濃度下波譜增寬效應(yīng)與雙基間距離的關(guān)系
4.2 不同溫度下波譜增寬效應(yīng)與雙基間距離的關(guān)系
4.3 不同功率下波譜增寬效應(yīng)與雙基間距離的關(guān)系
4.4 不同溶劑下波譜增寬效應(yīng)與雙基間距離的關(guān)系
5 本章總結(jié)
第四章 距離測量蛋白質(zhì)實驗?zāi)P偷臉?gòu)建
1 單/雙 Cys 點突變 hLSECtin-CRD 結(jié)構(gòu)域蛋白質(zhì)模型的設(shè)計
2 膜蛋白 hLSECtin-CRD 結(jié)構(gòu)域(野生型)的表達
2.1 實驗材料與設(shè)備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 主要試劑與設(shè)備
2.2 實驗方法
2.2.1 載體構(gòu)建
2.2.2 hLSECtin-CRD 結(jié)構(gòu)域蛋白的誘導表達
2.2.3 SDS-PAGE 檢測
2.2.4 Western blotting 檢測
2.2.5 透射電鏡檢測
2.2.6 生物功能檢測
2.2.7 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析
2.3 結(jié)果
2.3.1 原核表達載體構(gòu)建
2.3.2 常規(guī)原核表達載體蛋白表達結(jié)果
2.3.3 Tat-hLSECtin-CRD 蛋白表達結(jié)果
2.3.4 細胞亞顯微結(jié)構(gòu)
2.3.5 Tat-hLSECtin-CRD 生物功能檢測結(jié)果
2.3.6 小結(jié)
3 單/雙 Cys 點突變 hLSECtin-CRD 結(jié)構(gòu)域蛋白的表達與純化
3.1 材料與設(shè)備
3.2 實驗方法
3.2.1 單/雙 Cys 點突變的引入
3.2.2 原核載體表達與純化
3.2.3 真核載體表達與純化
3.3 結(jié)果
3.3.1 單/雙 Cys 點突變 hLSECtin-CRD 結(jié)構(gòu)域蛋白的原核表達與純化
3.3.2 單/雙 Cys 點突變 hLSECtin-CRD 結(jié)構(gòu)域蛋白的真核表達與純化
4 本章總結(jié)
第五章 總結(jié)與討論
參考文獻
文獻綜述
參考文獻
個人簡歷
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電子順磁共振測量蛋白質(zhì)分子內(nèi)選定位點之間距離的方法及應(yīng)用[J]. 吳可. 生物物理學報. 2010(04)
[2]EPR波譜擬合-傅里葉去卷積距離計算方法[J]. 郭林超,王長振,叢建波,先宏,吳可. 波譜學雜志. 2010(01)
[3]電磁脈沖對大鼠肝臟線粒體膜流動性及脂質(zhì)過氧化的影響[J]. 王長振,叢建波,先宏,曹曉哲,孫存普,吳可. 中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志. 2002(04)
[4]中國地鼠肺正常細胞V79和癌變細胞V79-B1膜上巰基結(jié)合位置的性質(zhì)[J]. 忻文娟,趙保路,張建中. 中國科學(B輯 化學 生物學 農(nóng)學 醫(yī)學 地學). 1984(05)
本文編號:3618225
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