米渣蛋白中谷蛋白与亚油酸的相互作用机制

利用荧光猝灭光谱、8-苯胺基-1-奈磺酸(1-anilinonaphthalene-8-sulfonic acid,ANS)结合荧光光谱、紫外-可见吸收光谱及圆二色光谱法研究了谷蛋白(rice glutelin,RG)与亚油酸复合体系的结构变化、荧光特性、结合机制及热力学特性。荧光猝灭实验结果表明:亚油酸可使谷蛋白发生荧光猝灭,猝灭机制为静态猝灭,且亚油酸与谷蛋白之间主要相互作用为疏水性相互作用。ANS结合荧光光谱、紫外-可见吸收光谱及圆二色光谱法实验数据表明:亚油酸的加入会使谷蛋白的二级结构及三级结构发生变化,α-螺旋结构含量明显增加,蛋白质稳定性增强。两者相互作用的研究可为实际生产高纯度蛋白质及新型蛋白产品提供理论依据。     

单宁酸与大豆分离蛋白相互作用研究

利用荧光光谱、紫外光谱和圆二色谱,从分子水平研究单宁酸与大豆分离蛋白的相互作用。结果表明:单宁酸对大豆分离蛋白有较强的荧光猝灭作用,当单宁酸浓度小于6×10~(-6)mol/L(相对于大豆分离蛋白质量分数5. 1%)时,猝灭类型为静态猝灭,当单宁酸浓度大于6×10~(-6)mol/L时,同时存在静态猝灭和动态猝灭;单宁酸通过疏水作用与大豆分离蛋白结合,导致大豆分离蛋白的色氨酸和酪氨酸残基微环境亲水性增强,但对大豆分离蛋白的二级结构没有显著影响。     

枸杞叶黄酮对胰脂肪酶活性的抑制作用

采用酶动力学法探讨枸杞叶黄酮对胰脂肪酶活性的抑制作用。采用紫外、荧光和红外光谱研究枸杞叶黄酮与胰脂肪酶相互作用的机理。结果表明:枸杞叶黄酮对胰脂肪酶活性有抑制作用,半抑制浓度(IC50)为(0.910±0.008) mg/mL,抑制类型为可逆非竞争抑制,抑制常数为6.04 mg/mL。紫外和荧光光谱显示:枸杞叶黄酮能使胰脂肪酶芳香氨基酸暴露,微环境和酶构象改变,内源荧光猝灭,猝灭类型为动态猝灭为主的混合型猝灭。热力学参数显示:枸杞叶黄酮与胰脂肪酶的相互作用力主要为疏水相互作用。红外光谱显示:枸杞叶黄酮对酶蛋白二级结构的影响,主要表现为复合物结构变得有序化,β-折叠向α-螺旋的转化。枸杞叶黄酮通过改变胰脂肪酶结构和微环境,进而抑制胰脂肪酶活性。     

卵白蛋白与油酸相互作用的光谱学分析

运用荧光光谱、同步荧光光谱、傅里叶变换红外光谱和圆二色谱研究卵白蛋白与油酸相互作用的方式及机理。结果表明,油酸与卵白蛋白相互作用导致卵白蛋白荧光猝灭,猝灭方式由动态猝灭（未加热处理）转变为静态猝灭（加热处理）,其相互作用力为疏水作用和氢键,且随着油酸浓度的增大,相互作用力增强。与油酸相互作用后,卵白蛋白酪氨酸残基和色氨酸残基的荧光光谱蓝移,α-螺旋和β-转角的含量减少,β-折叠含量增加;而无规卷曲的含量增大（油酸与卵白蛋白物质的量比为10∶1）。综上所述,油酸与卵白蛋白间通过疏水作用和氢键发生相互作用,导致卵白蛋白二级结构发生变化。     

青霉素与牛血清白蛋白结合作用机理的光谱法研究

模拟牛乳的生理环境pH6.6、37℃水浴的条件下,运用荧光光谱、同步荧光光谱和圆二色光谱法研究了青霉素与牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)的相互作用。青霉素对BSA的猝灭机制属于静态猝灭,并发生分子间非辐射能量转移。热力学数据显示,二者之间的作用力主要为氢键作用;同步荧光光谱表明,青霉素与蛋白质中接近色氨酸残基的区域发生了相互作用;圆二色光谱法研究蛋白二级结构结果显示,青霉素与蛋白质结合会改变蛋白质的构象,进一步说明了青霉素在牛乳会与蛋白质作用形成稳定复合物。     

二氢杨梅素与胰蛋白酶相互作用特性的研究

研究二氢杨梅素与胰蛋白酶相互作用特性,测定二氢杨梅素与胰蛋白酶反应前后胰蛋白酶催化活力、荧光光谱的变化和二氢杨梅素清除ABTS+.能力的变化。二氢杨梅素与胰蛋白酶在37℃下反应10min后,酶催化活力及二氢杨梅素清除ABTS+.能力都有明显减弱。同时,二氢杨梅素可使胰蛋白酶发生荧光猝灭,猝灭类型为静态猝灭,猝灭常数Kq是2.3180×1012(mol/L)-1S-1,结合位点数n为0.6819。     

基于多重光谱技术的木糖醇与牛乳酪蛋白相互作用及对酪蛋白结构的影响

综合利用荧光光谱法、傅里叶变换红外光谱法和圆二色谱法等多种先进光谱技术研究木糖醇与牛乳酪蛋白的相互作用以及对牛乳酪蛋白二级结构及功能性质的影响。荧光光谱表明,木糖醇对牛乳酪蛋白具有较强的荧光猝灭效应,猝灭机理属于静态猝灭,生成了新的复合物,二者在300、310 K和320 K时相互作用的结合常数分别为5.326×106、2.600×106 L/mol和2.160×106 L/mol,对应的结合位点数分别为1.513、1.452和1.422,主要作用力为静电引力,可能会有疏水作用力,结合距离为3.564 nm;同步荧光光谱和三维荧光光谱的结果表明,二者的相互作用位点更接近于色氨酸,其周围微环境的疏水性增强,使酪蛋白的分子构象发生改变;傅里叶变换红外光谱和圆二色谱的结果表明,木糖醇改变了牛乳酪蛋白的二级结构,使其α-螺旋结构相对含量增加,无规卷曲结构相对含量减少,结构变得更加紧密;结构的变化导致酪蛋白的乳化活性降低,乳化稳定性升高,表面疏水性降低。研究结果为功能性乳基料的开发提供了理论依据。     

光谱法与分子对接研究槲皮素与牛血清白蛋白的结合特性

采用荧光光谱、紫外吸收光谱及分子对接研究了槲皮素与牛血清白蛋白(BSA)分子间的相互作用。结果表明,槲皮素对BSA有明显的荧光猝灭作用,加入槲皮素后BSA的紫外图谱发生变化,荧光猝灭常数Ksv与温度呈负相关,22℃的猝灭速率Kq为1.68×1013 L/(mol·s),说明槲皮素对BSA的荧光猝灭属于静态猝灭范畴。22℃时槲皮素与BSA相互作用的结合常数K为6.93×105 L/mol,结合位点数n为1.1467。热力学参数表明二者的结合力主要为疏水作用力,同步荧光光谱表明槲皮素与BSA的结合影响BSA的构象。分子对接结果表明槲皮素结合在BSA的亚结构区域II(siteⅠ)中,主要通过疏水作用结合同时还存在氢键及静电作用力,槲皮素与Trp-213氨基酸残基的作用距离更近,分子对接研究结果与光谱实验结果对应一致。     

壳聚糖季铵盐对小牛胸腺DNA的作用研究

本文采用均相法合成了水溶性壳聚糖季铵盐(HTCC),利用傅里叶红外(FTIR)光谱及核磁共振氢谱(1H NMR)对其结构进行了表征,结果表明,HTCC为壳聚糖C2位氨基H被季铵盐侧链取代的产物。在p H7.4的生理条件下,以吖啶橙(AO)为荧光探针,采用荧光光谱法、圆二色谱法,并结合小牛胸腺DNA(ct DNA)热变性测定等实验手段,初步探讨了HTCC与ct DNA的相互作用机理,荧光光谱的分析结果表明:HTCC对AO-ct DNA体系有猝灭作用,且符合静态猝灭特征。圆二色谱、热变性曲线分析结果表明:HTCC主要以嵌插的方式与ct DNA结合,使双螺旋结构更紧密。     

2 种天然抗氧化剂与鲢鱼肌球蛋白的相互作用

研究2 种天然抗氧化剂表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate,EGCG）、白藜芦醇（resveratrol,RE）与鲢鱼肌球蛋白之间的相互作用。采用荧光光谱与圆二色谱技术分别探究EGCG、RE与鲢鱼肌球蛋白分子间相互作用的结合情况和其对肌球蛋白微观结构的影响。荧光光谱结果表明：EGCG、RE与鲢鱼肌球蛋白之间发生相互作用均会导致肌球蛋白荧光猝灭现象的发生,且荧光猝灭方式都为静态猝灭。通过热力学数据分析得出EGCG、RE与肌球蛋白分子结合的主要作用力是氢键和范德华力;并利用Stern-Volmer方程处理数据得到EGCG、RE与肌球蛋白在不同温度条件下的结合常数和结合位点数。圆二色谱及表面疏水性结果表明,EGCG、RE诱导了肌球蛋白结构的变化,EGCG使肌球蛋白α-螺旋相对含量增加,表面疏水性降低;而RE对肌球蛋白二级结构无明显作用,但会使其表面疏水性增加。     

Investigation on the inactivation of trypsin by oenothein B: isothermal titration calorimetry and docking studies

The aim of this study was to investigate the inhibitory mechanism of oenothein B (OeB), a unique oligomer ellagitannin with a rigid structure, on porcine trypsin using fluorescence spectroscopy, isothermal titration calorimetry (ITC), circular dichroism (CD) and molecular docking. Trypsin activity was strongly inhibited by OeB in a competitive way. Fluorescence quenching of trypsin by OeB was a static quenching. The CD spectra showed that binding of OeB to trypsin altered trypsin's conformation. The ITC and docking studies revealed that the inhibitory mechanism of OeB occurred via binding to the interior hydrophobic groups of trypsin and the formation of hydrogen bonds with trypsin through binding to the amino acid residues Asn97, His573, Ser195 and Gln192. This study provides a theoretical and computational basis for the precise control of trypsin in food industry. Based on the results, OeB may be used in food technology research as novel bioactive trypsin inhibitor.     

基于光谱法研究异细交链孢菌酮酸半抗原-抗体的相互作用

本文采用紫外可见光谱(UV-Vis)、荧光光谱和圆二色谱(CD)技术研究了异细交链孢菌酮酸单克隆抗体(Mc Ab)与其半抗原(Ite AH)之间的相互作用并用ELISA方法对荧光结果进行了验证。结果表明,ITe AH对Mc Ab有荧光猝灭作用,淬灭机理主要为静态猝灭且遵循非辐射能量转移理论。在298、310、318 K 3个温度下,ITe AH与Mc Ab的结合常数分别为1.9×106、1.6×106、1.4×106 L/mo L,结合位点数n≈1,结合距离r为3.35 nm,经ELISA测得的结合常数与荧光分析的结果较一致。由结合作用过程的热力学参数可知,两者之间以静电引力为主要作用力,不同p H下,由ELISA结果可推测其影响了ITe AH与抗体结合。同步荧光光谱显示ITe AH的加入并未使抗体的酪氨酸和色氨酸残基附近的微环境发生明显改变,两者的结合位点更倾向于酪氨酸残基,圆二色谱分析发现ITe AH与Mc Ab相互作用后,抗体的二级结构发生明显变化。     

普通烟草脂氧合酶基因家族鉴定及表达模式分析

脂氧合酶（LOX）是脂肪酸代谢途径的关键酶,在植物的生长发育及多种逆境胁迫响应过程中发挥重要作用。本研究对烟草基因组中的LOX家族成员进行鉴定,并利用进化分析、共线性分析和表达分析等方法解析LOX家族成员的潜在生物学功能。结果表明,在普通烟草中共鉴定得到18个LOX基因,其中12个LOX基因被锚定在染色体上。系统进化分析表明,普通烟草中新鉴定的LOX家族成员被分为9-LOX和13-LOX两个亚家族,其中13-LOX又可被分为Type I和Type II两个亚类。共线性分析表明,烟草NtLOX07、NtLOX10基因分别与拟南芥AtLOX05、AtLOX01基因形成同源基因对,并且大部分同源基因之间具有相似的表达模式。表达模式分析发现,普通烟草LOX基因表达具有一定的组织特异性,并且NtLOX06等基因能够被机械损伤和茉莉酸甲脂（MeJA）处理显著诱导。因此,普通烟草LOX家族成员可能在植物胁迫响应过程中发挥着重要的作用。     

牛血清白蛋白与铬(VI)相互作用的荧光光谱法研究

基于模拟动物体生理条件下,采用荧光猝灭光谱法研究了牛血清白蛋白(BSA)与铬(VI)的相互作用,试验发现C(rVI)对BSA有较强的荧光猝灭作用。通过Stern-Volmer方程,Lineweaver-BurK方程和双倒数曲线处理实验数据,表明C(rVI)与BSA属于静态荧光猝灭,测定了C(rVI)对BSA的猝灭常数,确定了C(rVI)与BSA结合位点数均为2。并根据热力学参数计算了C(rVI)与BSA之间的作用力类型主要为疏水作用。并用同步荧光技术研究了C(rVI)对BSA构象的影响。     

Curcumin as a mild natural α-glucosidase inhibitor: a study on its mechanism in vitro

Curcumin, natural dietary ingredient, is considered as mild effective inhibitors for α-glucosidase to prevent type 2 diabetes. In this work, spectroscopic techniques combined with molecular simulation were used to further understand the inhibition kinetic mechanism of curcumin on α-glucosidase. Curcumin showed a mild inhibition effect (IC₅₀ =20.54 ± 1.02 mg/ml) for α-glucosidases through a competitive inhibition mechanism, and it led to fluorescence quenching as well as energy transfer by binding behaviour (average binding distance, r₀ = 2.43 nm). Hydrogen bonds and steric hindrance were the main interactions between curcumin and the activity site of α-glucosidases, as revealed by molecular docking. Circular dichroism spectroscopy results also indicate that curcumin affected the denaturation temperature of α-glucosidases, which dropped from 74 °C to 68 °C, resulting in inhibition. The findings can contribute to a better understanding of the development and application of curcumin in functional dietary food.     

猪肉12-脂肪氧合酶催化结构域的表达、纯化及其酶学性质分析

研究脂肪氧合酶（lipoxygenase,LOX）在猪肉贮藏、加工过程中对脂肪氧化及风味形成的作用机制。通过序列分析和聚合酶链式反应扩增获得了猪肉12-脂肪氧合酶催化结构域（12-lipoxygenase catalytic domain,12-LOXcd）的编码基因,采用大肠杆菌表达系统,经镍柱亲和层析和Superdex G200凝胶过滤层析纯化得到12-LOXcd蛋白,并研究其酶学性质。结果表明,构建的原核表达载体pMBP-12-LOXcd在大肠杆菌中成功可溶性表达了猪肉12-LOXcd,该重组蛋白经纯化可达电泳纯。12-LOXcd以亚油酸为底物的比活力为2 826.7 U/mg,最适pH值为6.0,最适作用温度为30 ℃。亚油酸Km为0.40 mmol/L,亚麻酸Km为0.55 mmol/L,花生四烯酸Km为4.15 mmol/L,表明最适底物为亚油酸。与大豆LOX相比,该酶在较高NaCl质量分数（9%）时仍保持活性稳定;对热较不稳定,在60 ℃条件下失活,但优于大豆LOX的热稳定性;此外,12-LOXcd的pH值稳定性也优于大豆LOX,在碱性条件下仍能保留部分活力。     

花青素与小麦蛋白相互作用及对蛋白质结构的影响

利用荧光光谱法和傅里叶变换红外光谱法,研究中性条件下黑豆皮中的花青素（矢车菊素-3-O-葡糖苷（cyanidin-3-O-glucoside,C3G））与小麦蛋白麦醇溶蛋白（gliadin,Gli）及麦谷蛋白（glutenin,Glu）的相互作用。荧光结果表明：C3G对Gli、Glu均有较强的荧光猝灭作用,对Glu的荧光猝灭机制属于静态猝灭,而与Gli的猝灭方式为动态猝灭和静态猝灭的结合,C3G与Gli和Glu的结合常数（KA）分别为20.827×104、14.690×104 L/mol,结合位点（n）分别为1.263和1.159（298 K）,说明与Gli作用较强。热力学研究表明：C3G与Gli主要通过疏水作用结合;与Glu作用主要通过范德华力和氢键作用结合。同步荧光光谱分析表明：C3G与Gli的结合位点更接近色氨酸残基,而与Glu的结合位点更接近酪氨酸残基。傅里叶变换红外光谱表明：C3G能够与Gli、Glu结合并相互作用,使蛋白构象发生变化。     

白鲢鱼肌肉脂肪氧合酶的分离纯化与鉴定

采用硫酸氨沉淀和羟基磷灰石柱层析法分离白鲢鱼肌肉脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOX),同时采用反相高效液相(RP-HPLC)检测其反应产物,对鲢鱼肌肉LOX 进行鉴定,并研究鲢鱼肌肉LOX 的底物特异性。结果表明：白鲢鱼肌肉LOX 催化花生四烯酸主要形成12- 氢过氧化物,12-LOX 是鲢鱼肌肉中主要的LOX;白鲢鱼LOX的最适底物是亚麻酸。