重金屬與鑰孔戚血藍(lán)蛋白相互作用的光譜性質(zhì)研究.pdf

1、蛋白質(zhì)是生命體的物質(zhì)基礎(chǔ)，在整個(gè)生命運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中起著非常重要的作用，而金屬尤其是生物體所必需的微量金屬元素在許多生命過(guò)程中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。血藍(lán)蛋白是部分節(jié)肢動(dòng)物和軟體動(dòng)物的呼吸蛋白，目前對(duì)蛋白質(zhì)的研究主要集中在血清蛋白及血紅蛋白與小分子之間的相互作用方面，而對(duì)于小分子與血藍(lán)蛋白的相互作用機(jī)制研究還很少，特別在金屬與血藍(lán)蛋白的作用機(jī)理方面更是未見(jiàn)報(bào)道，因此，對(duì)此領(lǐng)域進(jìn)行相關(guān)深入研究具有重要的生物學(xué)意義。
　　本論文選擇鑰孔戚血藍(lán)蛋白

2、（KLH）和有毒重金屬（銅、鉻、鋅、鎘、汞）為研究對(duì)象，采用熒光分析法、紫外-可見(jiàn)吸收光譜法、圓二色譜法等多種光譜法對(duì)重金屬與 KLH相互作用的光譜性質(zhì)進(jìn)行了探討，得到了重金屬與KLH的作用機(jī)理、結(jié)合常數(shù)、結(jié)合位點(diǎn)數(shù)以及重金屬對(duì)KLH構(gòu)象變化的影響等重要信息。研究的主要內(nèi)容包括：
　　一、Cu2+與 KLH相互作用的光譜性質(zhì)。由于 KLH分子自身存在亞銅離子Cu(I)活性中心，所以研究其活性中心金屬離子與外界加入的 Cu2+是否存

3、在直接或者間接作用具有重要意義。紫外-可見(jiàn)吸收光譜結(jié)果表明外界加入的 Cu2+只是與 KLH中雙核銅周?chē)亩嚯逆湴l(fā)生相互作用從而改變了 KLH的光譜性質(zhì)，而不是取代了 KLH中的銅離子。熒光分析光譜結(jié)果表明Cu2+對(duì)KLH的熒光猝滅為靜態(tài)猝滅，結(jié)合位點(diǎn)數(shù)約為1，且生成的復(fù)合物的穩(wěn)定性隨溫度升高而減弱。根據(jù)熱力學(xué)參數(shù)判定 Cu2+與 KLH之間的相互作用力主要是范德華力。同步熒光、紫外-可見(jiàn)吸收、圓二色譜等光譜結(jié)果說(shuō)明Cu2+使KLH中的

4、肽鏈趨于伸展，α-螺旋含量降低。
　　二、不同形態(tài)鉻與 KLH相互作用的光譜性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到不同形態(tài)鉻（K2Cr2O7、K2CrO4、Cr(NO3)3）均以靜態(tài)猝滅的作用機(jī)制導(dǎo)致 KLH內(nèi)源熒光的減弱，不同形態(tài)鉻與KLH相互作用形成1:1的復(fù)合物。同時(shí)，紫外吸收光譜、同步熒光光譜和 CD譜的變化表明不同形態(tài)鉻都能使 KLH的構(gòu)象有所改變。Cr(VI)與 KLH的結(jié)合常數(shù)遠(yuǎn)大于 Cr(III)，表明Cr(VI)與KLH的相互作用較

5、Cr(III)強(qiáng)。不同形態(tài)鉻與KLH相互作用的熱力學(xué)數(shù)據(jù)表明Cr(VI)與KLH的作用力主要為疏水作用力，而Cr(III)與KLH的作用力主要為范德華力。
　　三、不同金屬與KLH相互作用的光譜性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明IIB族重金屬離子Zn2+、Cd2+、Hg2+對(duì)KLH有不同程度的熒光猝滅作用，為形成了不發(fā)光的基態(tài)復(fù)合物而引起的靜態(tài)猝滅，結(jié)合位點(diǎn)數(shù)n值接近1。同時(shí)，Zn2+、Cd2+、Hg2+均使得KLH的構(gòu)象有所改變。Zn2+、Cd