激光拉曼光谱在蛋白质构象研究中的应用和进展

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第1 6卷第 4期 20 0 7年 8月

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光

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ACTA L ER BI AS OLOGY S NI I CA

专题综述 -

激光拉曼光谱在蛋白质构象研究中的应用和进展王敏，俞帆，隆泉

(南大学实验中心，云南昆明 6 0 9 )云 5 0 1

摘要：激光拉曼光谱法被公认为是研究生物大分子的结构、动力学和功能的有效方法。近年来拉曼光谱在蛋白质构象研究中的最新进展，涉及到拉曼光谱在非折叠蛋白质、白质装配的特征描述，蛋拉曼晶体学在实时

监控蛋白质单晶中化学变化等方面的应用。另外，介绍了蛋白质拉曼光谱分析在生物技术中的应用现状。并对拉曼光谱技术在蛋白质等生物大分子领域中的研究前景做了进一步的展望。

关键词：拉曼光谱；蛋白质构象；非折叠蛋白质；蛋白质装配；拉曼晶体学

中图分类号：673; 5 Q 5.7 Q 1文献标识码： A

文章编号：0 7 16 20 )4 56 5 10— 4 (07 0 - 1- 7 0 0 Th e Appl a i n a v l pm e f Ra a pe t o c py i to nd De e o c nt o m n S c r s o

o Pr t i nf r a i n n o en Co o m toW N n UF n L N un A G Mi,Y a, O G Q a( x e m na C ne o Y na nvr t,K n ig6 0 9, u nn hn ) E p r etl etr f u nnU iesy u m n 5 0 Y n a,C i i i 1 a

A b t ac s r t:Ra ns etoc p sas i bemeh dfr rbn erlt n hp b t e t cue y a c n u c ma p crso yi ut l to o o igt eai s i ewe nsr tr,d n misa dfn— a p h o uto fb o lc e . I hs r ve,s me r c nta an e fRa n s e to c py on pr ti c nfr ton a e s in o i mo e uls n t i e iw o e e dv c s o ma p cr s o oe n o o ma i r umm a— rz d. Ra n s cr s o y ha e u e t

haa t rz oe n ie ma pe to c p s be n s d o c rc e e pr ti un odig a a s mbl Ra n r sa lg a hy ha i f l n nd s e y. ma cy tlo r p s b e n t me t li h o io ngo he c le e t n sn l pr ti r sasi e ltm e I d to e n isr u n a n te m n tr fc mi a v n si i ge— oe n c tl n r a i . n a diin,t pp ia in i y hea lc to o m a p c rs op n p o en n l ssi oe hn l y i o s d. W e as e i td t u t ra plc to d fRa n s e to c y o r t is a a y i n bitc oog s prpo e lo pr d ce he f rhe p i ai n an d v lpme fRa n s cr s o y o t e o l e ls. e eo nto ma pe to c p n o h rbimo e ue

K e o d Ra ns e t so y rti o fr t n;u flig;a smby a nc salga h y w r s: ma p cr cp;poenc nomai o o nodn se l;R ma r tl rp y y o

激光拉曼散射光谱测量的拉曼频移是表征物质分子振动一动能级特性的一个物理量。通过物质的转拉曼光谱分析，可以从分子结构上了解物质的构成、

谱的信噪比，使得数字式拉曼差谱 ( a a ie 这 R m nd f— fr ec p c ocp )够应用到蛋白质稀溶液中。拉 n eset so y能 r曼差谱技术已成为一种检测微观结构、象变化的构不可或缺的工具…。拉曼光谱研究蛋白质构象为人们了解生物分子反应过程的机制、自组装等现象提供了渠道 J。本文主要介绍了拉曼光谱学在天然去

特性、及其变化规律。蛋白质是维系生物体正常生命活动的关键成分，阐明其正常结构具有重要生物学意义。现有的常规方法往往难于检测多肽及蛋白

质的结构，或者是方法过于复杂，不易操作。过去十年中电感耦合器件 ( hreculddv e C检 cag— pe ei,C D) o c测器和光纤

过滤器的广泛应用显著地提高了拉曼光

折叠蛋白质和多肽、白质晶体、白质装配方面的蛋蛋前沿研究进展，后介绍了拉曼光谱在生物工程中最的最新应用。

收稿日期：0 61—4 2 0—21作者简介：王敏( 9 4 )女，士， 17一，硕实验师，主要从事表面增强拉曼和紫外共振拉曼光谱分析蛋白质和核酸等生物

大分子的研究 .电话 )8 15 3 2 9 ( ( 0 7—0 3 1;电子信箱 ) a g i7@y u e u e w n m n4 n .d . n

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第 4期

王

敏等：光拉曼光谱在蛋白质构象研究中的应用和进展激

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1天然非折叠蛋白质结构 一

扰细胞壁合成杀死细菌，而细菌则可通过产生 p内一酰胺酶水解青霉素从而导致抗药性的发生。因此，

直以来蛋白质结构给人的印象都是确定的线

标准的治疗方法就是合用第二种药物配合青霉素阻隔 8内酰胺酶的活性位置。然而，,细菌又产生不能

性多肽链在空问折叠成特定的三维空间结构。然而，在过去十年的研究中发现，在细胞中许多缺乏独特卷曲、折叠的天然非折叠蛋白质同样发挥着重要生理功能 J。这类蛋白质由于缺乏独特结构，用采

被抑制剂药物阻拦的 B内酰胺酶变异形式， .这就是抗药性的主要根源圳。H l n等 L J曼晶体学 ef d 1用拉 a o方法对单晶中 8内酰胺变异酶 E 6 A和三种常用于一 16 8内酰胺酶的抑制剂他唑巴坦 (aoat,巴坦一 t bca舒 z m)(u at,克拉维酸 ( l u n c ) sl c m)和 b a c vl i ai的反应中 a ac d 问物进行研究，因此阐明抗药性的分子构型 (并图 1。拉曼数据表明，个抑制剂舒巴坦 (u at, )三 sl c m) b a克拉维酸 (lvl i ai)他唑巴坦 (aoat与 c ua c cd, a n t bc m) z a

其他分析方法难以进行特征描述，拉曼光谱分析而则能够弥补这方面的缺陷。

卷曲、叠很好的蛋白质二级结构可以采用球折蛋白的氨基化合物 I a ieI和氨基化合物 I ( m ( md ) I a— I

i I振动参考光谱位置确定。由于天然非折叠蛋 d I) e I白不具有球蛋白的构型

,用球形蛋白质而来的拉套曼经验常数到天然去折叠蛋白质将导致错误的结果H。因此，必要建立适合天然非折叠蛋白质的 J有

8内酰胺酶形成的反应中问物烯胺类酰基酶在15 5一 9c随 …… 此处隐藏：13092字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……