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蛋白质近紫外CD 表征三级结构信息
蛋白质中芳香氨基酸残基,如色氨酸(Trp) 、酪氨酸(Tyr) 、苯丙氨酸(Phe) 及二硫键处于不对称微环
境时,在近紫外区250~320nm ,表现出CD 信号[37 ] 。研究表明:色氨酸在290 及305nm 处有精细的特征
CD 峰;酪氨酸在275nm 及282nm 有CD 峰;苯丙氨酸在255、260 及270 nm 有弱的但比较尖锐的峰带;另
外芳香氨基酸残基在远紫外光谱区也有CD 信号;二硫键的变化信息反映在整个近紫外CD 谱上。实际
的近紫外CD 光谱形状与大小受蛋白质中芳香氨基酸的种类、所处环境(包括氢键、极性基团及极化率
等) 及空间位置结构(空间位置小于1nm 的基团形成偶极子,虽然这对CD 光谱的贡献不是很明显) 的影
响。近紫外CD 光谱可作为一种灵敏的光谱探针,反映Trp 、Tyr 和Phe 及二硫键所处微环境的扰动,能应
用于研究蛋白质三级结构的精细变化。冯永君等[38 ] 为了弄清火菇素蛋白的结构与功能的关系并揭示
抗癌机理,研究了火菇素的远紫外圆二色光谱,测定了其在245~320nm 的近紫外CD 光谱,发现二硫键
和芳香氨基酸对CD 光谱有较大的贡献,在268nm 处的CD 峰是苯丙氨酸的贡献,酪氨酸的峰值在
275nm左右,因火菇素不含色氨酸,故在290~310 没有峰值。总的来说,在250~280nm 之间,由于芳香
氨酸残基的侧链的谱峰常因微区特征的不同而改变,不同谱峰之间可能产生重叠。
到目前为止,还没有系统的理论揭示蛋白质近紫外CD 光谱与其三级结构之间的关系,但研究者在
这方面已作了不少尝试。Freskgard 等[39 ] 通过直接位点移除的办法,考察了芳基侧链对人碳酸酐酶蛋白
质近紫外CD 光谱的影响,Woody 等[40 ] 用同样的方法,考察了芳基侧链对牛核糖核酸酶的CD 光谱的影
响。近紫外CD 光谱可以作为反映蛋白质三级结构变化的很有价值的指纹图谱,Krell 等[41 ] 研究了来自
Streptomyces coelicolor 的野生型与突变型dehydroquinase 的远紫外与近紫外CD 光谱,结果表明,野生型与
突变型dehydroquinase 的远紫外CD 光谱几乎没有发生变化,即二级结构没有发生明显变化,而其近紫外
CD 光谱却发生较为明显的变化,即较之二级结构,突变型dehydroquinase 的三级结构可能发生了较为明
显变化(