本文關(guān)鍵詞：農(nóng)藥、塑化劑與蛋白質(zhì)的結(jié)合機(jī)理研究

  更多相關(guān)文章： 撲草凈 塑化劑 人血清白蛋白 胰蛋白酶 結(jié)合機(jī)理 光譜學(xué)方法

【摘要】：近年來(lái),由于農(nóng)藥和塑化劑在農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的大量應(yīng)用以及不受控制和不合理的使用,這兩類重要化學(xué)污染物對(duì)食品安全和人類健康產(chǎn)生的不利影響引起越來(lái)越多的關(guān)注。蛋白質(zhì)作為生命體的必要組成成分,其結(jié)構(gòu)的變化可能會(huì)造成生命體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性或功能性的損傷,導(dǎo)致某些疾病。污染物小分子通過(guò)直接或間接途徑進(jìn)入機(jī)體后,可能會(huì)對(duì)機(jī)體蛋白質(zhì)產(chǎn)生毒性作用,誘導(dǎo)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能。本文以人血清白蛋白和胰蛋白酶為蛋白模型,運(yùn)用多種光譜學(xué)手段結(jié)合分子模擬等技術(shù)研究了農(nóng)藥撲草凈以及幾種鄰苯二甲酸酯類塑化劑與蛋白質(zhì)的結(jié)合機(jī)制,探討了這幾種化學(xué)污染物對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能的影響。本研究對(duì)從分子水平上了解污染物小分子在體內(nèi)的分布、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝及毒性作用提供重要信息。本文主要內(nèi)容如下:1.簡(jiǎn)要介紹了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能及生物學(xué)性質(zhì),同時(shí)對(duì)小分子與蛋白質(zhì)相互作用的主要研究方法進(jìn)行了概述。2.運(yùn)用多種光譜學(xué)方法包括熒光光譜法、紫外-可見(jiàn)吸收光譜法、圓二色譜法和紅外光譜法結(jié)合分子模擬技術(shù),在模擬生理?xiàng)l件下(pH 7.4)研究了撲草凈與人血清白蛋白(HSA)的結(jié)合特性以及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化。熒光數(shù)據(jù)顯示撲草凈對(duì)HSA的熒光猝滅為靜態(tài)猝滅過(guò)程,兩者之間的結(jié)合常數(shù)達(dá)103數(shù)量級(jí),說(shuō)明撲草凈與HSA具有中等強(qiáng)度的結(jié)合能力。負(fù)的焓變值和正的熵變值表明撲草凈與HSA的結(jié)合過(guò)程主要由疏水作用和氫鍵驅(qū)動(dòng)。位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)顯示撲草凈的結(jié)合位點(diǎn)為site I,分子模擬結(jié)果顯示,撲草凈結(jié)合在HSA亞域IIA的疏水空腔,即site I,證實(shí)了位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。紫外-可見(jiàn)吸收光譜、同步熒光光譜、圓二色譜和紅外光譜分析表明,撲草凈的加入導(dǎo)致HSA多肽鏈部分伸展,結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,α-螺旋含量降低伴隨著β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)則卷曲含量的增加。3.采用多種光譜方法和分子模擬技術(shù)測(cè)定了塑化劑鄰苯二甲酸二正辛酯(DnOP)和鄰苯二甲酸二異辛酯(DEHP)與HSA的相互作用模式。結(jié)果表明,DnOP和DEHP對(duì)HSA內(nèi)源熒光的猝滅機(jī)制為形成復(fù)合物的靜態(tài)猝滅,疏水作用和氫鍵為主要作用力,DEHP與HSA的親和力略強(qiáng)于DnOP。DnOP和DEHP均結(jié)合于HSA亞結(jié)構(gòu)域IIA(site I位),導(dǎo)致HSA二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,降低了HSA的α-螺旋的含量,并且DEHP誘導(dǎo)HSA多肽鏈的伸展程度強(qiáng)于DnOP。蛋白質(zhì)表面疏水性研究發(fā)現(xiàn)兩種塑化劑的結(jié)合導(dǎo)致蛋白質(zhì)表面疏水性增加,即蛋白質(zhì)疏水空腔的暴露程度增加。同時(shí),以吖啶橙(AO)作為熒光探針,通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件,利用熒光光譜法對(duì)DnOP和DEHP進(jìn)行定量分析,AO的熒光強(qiáng)度差值與DnOP和DEHP含量在1.20-11.76×10-5 mol L 1范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系,檢出限分別為1.15×10-5 mol L 1和1.02×10-5 mol L 1。4.在模擬人體生理?xiàng)l件下(pH 7.4),應(yīng)用熒光光譜法、紫外光譜法和圓二色譜法并結(jié)合原子力顯微鏡和分子模擬技術(shù),研究了鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)和鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)對(duì)胰蛋白酶的光譜性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及催化活性的影響。DMP和DBP通過(guò)與胰蛋白酶結(jié)合形成基態(tài)復(fù)合物而猝滅胰蛋白酶的內(nèi)源熒光,且在胰蛋白酶上都只有一個(gè)結(jié)合位點(diǎn)。298 K時(shí),兩者與胰蛋白酶相互作用的結(jié)合常數(shù)分別為3.92×103 L mol-1和4.94×103 L mol-1,DBP與胰蛋白酶的親和能力略強(qiáng)于DMP。同步熒光光譜、紫外光譜、圓二色譜和紅外光譜分析表明,DMP、DBP的加入均導(dǎo)致酶構(gòu)象發(fā)生變化,蛋白質(zhì)多肽鏈重排。分子模擬和酶活性測(cè)定結(jié)果顯示,DMP、DBP主要與胰蛋白酶的催化三聯(lián)體(His57,Asp102和Ser195)發(fā)生相互作用,導(dǎo)致酶活性被抑制。原子力顯微鏡圖像顯示,DMP、DBP的存在引起胰蛋白酶的表面形態(tài)發(fā)生變化,蛋白質(zhì)發(fā)生聚集。在pH 7.0的BR緩沖液中,DMP、DBP的熒光強(qiáng)度與濃度之間存在線性關(guān)系,線性范圍為3.32-47.62×10 7mol L-1,DMP和DBP的檢出限分別為1.58×10 7 mol L-1和2.43×10 7 mol L 1。
【關(guān)鍵詞】：撲草凈 塑化劑 人血清白蛋白 胰蛋白酶 結(jié)合機(jī)理 光譜學(xué)方法
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R114
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 縮寫符號(hào)與代號(hào)11-12
• 第1章 緒論12-23
• 1.1 引言12-13
• 1.2 蛋白質(zhì)概述13-17
• 1.2.1 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)13-14
• 1.2.2 蛋白質(zhì)的功能14-15
• 1.2.3 人血清白蛋白的結(jié)構(gòu)與功能15-16
• 1.2.4 胰蛋白酶的結(jié)構(gòu)與功能16-17
• 1.3 小分子與蛋白質(zhì)相互作用研究方法17-20
• 1.3.1 光譜學(xué)方法17-19
• 1.3.2 電化學(xué)分析方法19-20
• 1.3.3 原子力顯微鏡20
• 1.3.4 分子模擬20
• 1.4 選題意義與研究?jī)?nèi)容20-23
• 1.4.1 立題思路及選題意義20-22
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容22-23
• 第2章 農(nóng)藥撲草凈與人血清白蛋白的結(jié)合機(jī)理研究23-36
• 2.1 引言23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分24-26
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與材料24
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法24-26
• 2.3 結(jié)果與討論26-35
• 2.3.1 撲草凈對(duì)HSA的熒光猝滅機(jī)制26-28
• 2.3.2 熱力學(xué)參數(shù)和作用力類型的確定28
• 2.3.3 熒光標(biāo)記競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)28-29
• 2.3.4 撲草凈對(duì)HSA二級(jí)結(jié)構(gòu)影響分析29-33
• 2.3.5 分子模擬研究33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第3章 DnOP和DEHP與人血清白蛋白相互作用的光譜學(xué)研究36-56
• 3.1 引言36-37
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分37-39
• 3.2.1 儀器與試劑37-38
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法38-39
• 3.3 結(jié)果與討論39-54
• 3.3.1 DnOP/DEHP對(duì)HSA的熒光猝滅39-41
• 3.3.2 熱力學(xué)參數(shù)和作用力類型41
• 3.3.3 結(jié)合位點(diǎn)的確定41-45
• 3.3.4 DnOP/DEHP對(duì)HSA表面疏水性的影響45-47
• 3.3.5 DnOP/DEHP誘導(dǎo)HSA結(jié)構(gòu)變化47-51
• 3.3.6 AO熒光猝滅法測(cè)定DnOP和DEHP51-54
• 3.4 本章小結(jié)54-56
• 第4章 DMP和DBP與胰蛋白酶的作用機(jī)制研究56-75
• 4.1 引言56-57
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分57-58
• 4.2.1 主要儀器與試劑57
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法57-58
• 4.3 結(jié)果與討論58-73
• 4.3.1 DMP/DBP誘導(dǎo)胰蛋白酶熒光猝滅58-60
• 4.3.2 結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點(diǎn)數(shù)60-61
• 4.3.3 結(jié)合位點(diǎn)的確定61-63
• 4.3.4 熱力學(xué)參數(shù)與作用力63
• 4.3.5 DMP和DBP對(duì)胰蛋白酶活性的影響63-64
• 4.3.6 胰蛋白酶表面形態(tài)的變化64-66
• 4.3.7 DMP和DBP對(duì)胰蛋白酶結(jié)構(gòu)的影響66-71
• 4.3.8 DMP和DBP的定量分析71-73
• 4.4 本章小結(jié)73-75
• 第5章 結(jié)論與展望75-77
• 5.1 結(jié)論75-76
• 5.2 展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-87
• 攻讀碩士期間的研究成果87

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 王騰;何曉囡;董穎;張志紅;郭曉燕;相秉仁;;布南色林與人血清白蛋白相互作用的光譜學(xué)研究[J];分析試驗(yàn)室;2012年01期

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 豆換敬;分子光譜法研究血紅蛋白和小分子的相互作用[D];鄭州大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：1019151