大豆分离蛋白与花青素非共价及共价作用对蛋白构象变化的影响

为对比解析大豆分离蛋白-花青素复合体系中非共价/共价作用对蛋白质构象变化规律的影响,以非共价结合(pH 7.4、2 h)和共价交联(pH 9、24 h)2种作用机制为处理手段,以大豆分离蛋白-花青素复合物为研究对象,采用浊度测定、结合度测定、凝胶电泳分析、荧光光谱和红外光谱法研究复合体系中蛋白质结构变化。结果表明:在大豆分离蛋白-花青素复合体系中,pH 9、24 h条件下样品4~6(20∶1、10∶1、5∶1,m/m)电泳图谱中有大分子衍生物生成,由此说明其形成共价复合物。共价交联处理(pH 9、24 h)样品4~6(20∶1、10∶1、5∶1,m/m)的浊度值低于非共价结合处理(pH 7.4、2 h)样品1~3(20∶1、10∶1、5∶1,m/m),且复合物4~6中花青素对大豆分离蛋白的亲和能力较强;随复合物中花青素含量的增加,花青素会降低蛋白的荧光强度使色氨酸残基暴露于较为亲水环境中,表明复合样品4~6的荧光猝灭效果明显,共价交联作用强度大于非共价结合作用;在低比例(20∶1,m/m)中,复合物1、4中的蛋白红外光谱吸收强度明显下降,表明复合物中蛋白质二级结构发生改变,且样品4中β-转角及无规则卷曲结构相对含量较高,这表明复合物中花青素共价交联机制对蛋白的解折叠能力较强,结构易展开。

绿原酸共价和非共价作用对黑豆蛋白纳米乳稳定性和抗氧化性的影响

黑豆蛋白与绿原酸以共价和非共价作用交联生成黑豆蛋白-绿原酸共价和非共价复合物。相对于非共价复合物,黑豆蛋白-绿原酸共价复合物具有较高的多酚结合率。利用荧光光谱和圆二色光谱解析绿原酸交联对黑豆蛋白结构的影响。结果表明:添加绿原酸后,黑豆蛋白二级、三级结构改变,α-螺旋相对含量明显减低,无规卷曲相对含量明显升高,蛋白质结构趋于松散和无序,且共价作用影响更为显著。同时,绿原酸交联能够有效增强黑豆蛋白的乳化能力和抗氧化性。以黑豆蛋白-绿原酸非共价和共价复合物为乳化剂稳定的纳米乳液,具有较天然黑豆蛋白纳米乳更小的平均粒径、更高的Zeta电位绝对值,纳米乳液的贮存稳定性和氧化稳定性均明显升高,并以黑豆蛋白-绿原酸共价复合物纳米乳的基本性质和稳定性为最佳。

米糠球蛋白的糖基化改性及其与两种多酚的非共价作用

采用干法美拉德反应法对米糠球蛋白进行糖基化改性,在此基础上研究糖基化的米糠球蛋白与两种多酚的非共价结合,结合荧光光谱、红外光谱、差示扫描量热仪等对二者相互作用机制进行表征和分析。结果发现,糖基化后米糠球蛋白的微观形态发生改变,抗消化性和抗氧化性均得到了改善。槲皮素与白藜芦醇均能导致糖基化蛋白的荧光淬灭,且白藜芦醇使糖基化蛋白的荧光发射波长发生了红移。在这种非共价结合中氢键/范德华力起主要作用。荧光拟合数据表明糖基化蛋白可同时结合白藜芦醇和槲皮素,结合位点数和结合常数分别为0.014 7和0.002 23,其结合能力小于分别单独结合白藜芦醇和槲皮素分子。糖基化蛋白及糖基化蛋白-多酚非共价复合物的粒径均高于米糠球蛋白,且当糖基化蛋白同时与两种多酚结合时,粒径最大。此外,糖基化蛋白与两种多酚非共价结合后能显著提高蛋白的热稳定性及抗氧化能力,并介于糖基化蛋白单独结合白藜芦醇和槲皮素分子之间。

缓激肽多肽片段间非共价作用的质谱研究

以缓激肽(R1P2P3G4F5S6P7F8R9)分子作为研究模型,用电喷雾质谱研究缓激肽分子碎片片段之间的非共价相互作用,探讨了影响气相多肽分子构象稳定的氢键作用.合成了与缓激肽分子在位置1断裂形成的碎片一致的RPPGFS和PFR多肽序列,与在位置2断裂形成碎片一致的RPPGF和SPFR多肽,以及N端或者C端去掉精氨酸的相应碎片多肽.实验结果表明,上述两个断裂位置产生的碎片多肽分别进行反应后,都能发生非共价作用.在断裂方式1下,PFR多肽在去掉C端的精氨酸R后,与其他大多数多肽不发生非共价结合,表明PFR中的R在缓激肽气相分子的构象中发挥重要的作用.而在断裂方式2下,去掉N端或者C端精氨酸的多肽之间都存在非共价结合,即C端带有丝氨酸的SPF或SPFR多肽碎片仍然可以与N端碎片发生氢键结合,表明丝氨酸很可能处于转角的位置.通过对碰撞诱导解离(CID)的碰撞能量分析,发现多肽RPPGFS和PFR,以及多肽RPPGF和SPFR之间氢键结合较强,而同时去掉N端和C端精氨酸得到的多肽之间的氢键结合较弱.质谱滴定法定量测得的RPPGFS和PFR的结合常数为3.53×103,与RPPGF和SPFR的结合常数(3.16×103)相接近,它们均大于去除精氨酸的PPGF和SPF的结合常数(1.25×103).质谱滴定实验结果进一步确认了碰撞诱导解离的分析结果,表明缓激肽分子两端的精氨酸之间的氢键作用是气相缓激肽分子构象稳定的重要因素之一.

核酸靶分子与某些中药成分的非共价作用研究

选择与SARS病毒相关的DNA片段作为抗病毒药物筛选的靶分子,利用生物质谱技术,通过对该寡聚去氧核苷酸分子与常见中药黄芪、穿心莲、刺五加、苦杏仁、牛蒡子、栀子、菘蓝(板蓝根、大青叶)及厚朴中的主要化学成分———黄芪甲苷、苦杏仁苷、穿心莲内酯、栀子苷、紫丁香苷、牛蒡子苷、靛蓝、靛玉红、厚朴酚及和厚朴酚的相互作用研究,发现与寡聚去氧核苷酸的作用强度顺序为:黄芪甲苷>苦杏仁苷>穿心莲内酯>栀子苷>紫丁香苷>牛蒡子苷、靛玉红、靛蓝、厚扑酚及和厚朴酚与寡聚去氧核苷酸没有复合物形成。还研究了黄芪甲苷与3种脱氧核苷的相互作用。本方法作为药物筛选具有一定的可行性。

多肽间非共价作用的质谱研究

为了研究多肽间的非共价作用,将多肽按摩尔比1∶1混合,待平衡后用电喷雾电离质谱分析多肽间的相互作用。结果表明,其中部分五肽相互作用未形成非共价复合物,也有部分五肽相互作用容易形成非共价复合物,通过改变五肽的氨基酸序列和加长肽链后,用电喷雾电离质谱分析多肽间作用的变化,研究巯基、氢键和疏水作用对多肽非共价作用的影响。五肽Ⅱ-5(Ile-Leu-Gly-Tyr-Ile)和IP-5(Ile-Phe-Thr-Thr-Pro)相互作用会得到较强的非共价复合物峰,用甘氨酸Gly替换IP-5中疏水支链氨基酸苯丙氨酸Phe形成五肽IP′-5(Ile-Gly-Thr-Thr-Pro),替换含羟基侧链苏氨酸Thr形成五肽IP″-5(Ile-Phe-Gly-Thr-Pro)后,五肽Ⅱ-5分别与IP′-5和IP″-5相互作用,质谱信号均减弱,表明氢键作用和疏水作用在多肽的相互作用中能增强多肽间的非共价结合。五肽AK-5(Ala-Val-Ile-Phe-Lys)和ED-5(Glu-Ile-Cys-Ala-Asp)相互作用无非共价复合物质谱信号,用不含巯基侧链的异亮氨酸Ile替换ED-5中含巯基侧链的半胖氨酸Cys,氨基酸序列变为ED′-5(Glu-Ile-Ile-Ala-Asp),AK-5与ED′-5混合作用,非共价作用增强。另外,增加肽链中羟基和疏水基团,研究肽链加长对多肽相互作用的影响,加长五肽ED-5为九肽ED-9(Ala-Lys-Glu-Ile-Cys-Ala-Asp-Pro-Lys),五肽AK-5为九肽AK-9(Lys-Glu-Ala-Val-Ile-Phe-Lys-Thr-Ile),AK-5与ED-9、AK-9与ED-5仍无非共价结合,表明含巯基的多肽分子间容易形成二硫键,阻碍多肽分子与其他多肽的非共价结合,增强多肽分子间的氢键和疏水作用后,巯基的阻碍作用仍占主要地位。

多酚-蛋白质共价作用及其对食品体系的影响研究进展

近年来多酚与蛋白质间的相互作用及其对食品体系的影响受到人们的极大关注。按作用方式可将多酚与蛋白质之间的相互作用分为非共价作用和共价作用。有关非共价作用的研究较完善,相比之下共价作用的研究报道非常少。为推动对食品体系中多酚与蛋白质共价作用的研究,在广泛查阅文献的基础上,本文综述了多酚与蛋白质共价结合的机理、影响因素以及这种结合对食品体系感官特性、功能与营养特性、安全性的影响,并进一步提出了有关食品体系中多酚与蛋白质共价作用今后的研究方向。

电喷雾电离质谱法研究影响五肽间非共价作用的主要因素

采用电喷雾电离质谱法研究了气相中4种五肽[His-Val-Phe-Arg-Lys(HK),Ile-Tyr-Lys-Val-Glu(IE),Val-Glu-Gly-Ile-Tyr(VY)和Ala-Thr-Leu-Leu-Ser(AS)]两两之间的非共价相互作用.将4种五肽分别以等摩尔比两两混合,配制得到6组混合溶液.质谱测试结果显示,6组混合溶液中均有配合比为1∶1的非共价复合物生成.将4种五肽按摩尔比1∶1∶1∶1混合,充分反应后,测试了竞争反应的质谱图,发现AS与VY,IE与VY反应后生成的复合物信号强度较强.采用碰撞诱导解离实验测定了复合物的结合强度,得到碰撞诱导解离残余率(SY,%)及碰撞能量曲线.碰撞能量(CE_(50%))结果显示:AS-AS(12.9 eV)~HK-VY(12.8 eV)?IE-IE(18.6 eV)~HK-IE(19.7 eV)~AS-VY(20.7 eV)~IE-VY(20.3 eV)?AS-IE(23.1 eV)~VY-VY(22.3 eV),这表明复合物的结合强度明显受到五肽中氨基酸残基侧链R基团的影响,即R基团的极性和酸碱性越强,五肽间反应得到的非共价复合物的结合强度也越强.将组成4种五肽样品的13种氨基酸分别两两混合,反应后生成复合物利用碰撞诱导解离实验测定了复合物的碰撞能量(CE_(50%)),得到了复合物结合强度统计图.经过分析,推断气相中五肽复合物结合的主要驱动力为氢键和静电引力.五肽分子的中间氨基酸残基上带有亲水基团氨基、羧基或羟基的容易形成非共价复合物,而带有较强疏水基团的2个五肽则不易形成共价复合物.

基于非共价作用调控蛋白质结晶综合实验设计

该文设计了通过非共价作用调控蛋白质结晶的综合实验。实验以离子液体为添加剂,通过晶体形貌、结晶动力学等表征蛋白质的结晶过程,并在此基础上,通过Zeta电势等探究离子液体与蛋白质之间的非共价相互作用,揭示其调控结晶作用机制。该实验能够帮助学生更好地了解蛋白质的结晶过程,探究离子液体与蛋白质的作用过程,掌握非共价相互作用相关理论,在提高动手能力的同时,激发学习热情与创新思维。

DNA与生物碱类化合物非共价作用的负离子电喷雾质谱研究(Ⅰ)

Oligodeoxynucleotide from SARS virus was selected and synthesized. Its complexes with alkaloid compounds were investigated by electrospray mass spectrometry. We found that three alkaloid compounds could interact with the DNA target molecule in five alkaloids analyzed. With increasing molar ratio of the three alkaloid compounds, the complexes between alkaloids and DNA with different stoichiometric ratios were found in their MS spectra. The order of the alkalinity of their gas phase corresponds to that of liquid phase, that is: Palmatine>Jatrorrhizine>Berberin. The relative abundance of these complexes in mass spectra can assess the relative affinities of above three alkaloid compounds with the DNA target molecule. In this paper, the binding sites between jatrorrhizine and DNA was deduced from the interaction experiments of jatrorrhizine with three nucleosides.

槲皮素、芦丁与大豆分离蛋白非共价作用机制及其功能性和消化性研究

本文分析了槲皮素-大豆分离蛋白与芦丁-大豆分离蛋白复合物功能性(溶解性、乳化性、凝胶性)和消化性的变化,并利用紫外可见光谱法、荧光光谱法研究互作机理,解析了其荧光淬灭类型、结合位点数以及热力学参数。结果发现,两种黄酮均可提高SPI的功能性质,当槲皮素与芦丁添加量分别为8%时,SPI凝胶硬度可分别提高23.23%及187.18%;随着槲皮素添加量的增加,SPI的EAI、ESI和溶解性先增加后趋于平缓,添加量为6%和4%时,乳化活性和溶解性分别达到最高,与SPI相比,分别提高20.84%和10.06%;随着芦丁添加量的增加,SPI的EAI、ESI和溶解性先增加后略有下降,在添加量为4%和6%时,乳化活性和溶解性分别达到最高,与SPI相比,分别提高26.17%和19.27%。此外,槲皮素、芦丁分别与SPI相互作用后还可提高蛋白的生物利用度,进一步研究两种黄酮多酚与SPI互作机制表明,两种互作复合物的荧光光谱均发生蓝移现象,槲皮素、芦丁与SPI自发结合,并主要通过氢键和范德华力方式作用,其中槲皮素、芦丁与SPI互作机制分别为动态淬灭及静态淬灭。

新西兰研究牛乳蛋白间的非共价作用对酸性胶流变特性的影响

新西兰研究人员发现当加热脱脂牛奶（shim milk,SM）和乳清蛋白浓缩脱脂牛奶（whey-protein-enriched skim milk,WPE-SM）与直径0-0.8mm的N-乙基顺丁烯二酰亚胺（N—eIhylrnaleimide，NEM）混合，80℃加热30min后，

杂芳烃的非共价相互作用:噻唑-甲酸复合物的转动光谱

本文利用脉冲超声射流-傅立叶变换微波光谱结合量子化学理论计算探究了噻唑与甲酸之间的非共价成键特征.在超声射流条件下成功检测到噻唑-HCOOH和噻唑-HCOOD的转动光谱,并且分辨了^(14)N核四极耦合超精细光谱结构.观察到的构象具有Cs对称性,该结构中噻唑和甲酸之间形成了一个O-H…N氢键和一个C-HO氢键,采用Johnson非共价相互作用分析和对称匹配微扰理论分析,进一步阐明了复合物中分子间非共价相互作用的性质.

模拟研究链间非共价键作用对聚合物自修复行为的影响

利用分子动力学模拟方法研究链间非共价键作用对聚合物材料自修复性能的影响.研究结果表明,非共价键作用强度的增加会提升材料的玻璃化转变温度以及力学性能;而对体系的自修复性能而言,非共价键作用的强度大小存在一个阈值,随着链间非共价键作用的增强,体系的自修复效率呈现先上升后下降的趋势.此外,体系的自修复效率与修复温度和修复时间均呈正相关.模拟研究结果为设计和制备自修复聚合物材料提供思路与理论指导.

多重非共价作用及其协同效应在吸附分离和药物控释方面的应用

从热力学推导可知,分子与较大的实体间通过多重非共价作用的结合,其结合能大于这些作用力分别单独作用时结合能的加和,即多重非共价作用之间存在协同效应。本文讨论了多重非共价作用(如疏水作用、离子作用、氢键等)及其协同效应在吸附体系和药物控释体系的设计中的应用,一些单独作用时对结合可能没有贡献的非共价作用(如水介质中的氢键),与其它作用同时发生时对结合可能有贡献。合理利用多重非共价作用及其协同效应不仅能提高吸附量和药物负载量,而且还能调控不同吸附质间的吸附选择性和药物的控制释放性能。

非共价作用石墨烯-金纳米复合材料修饰电极的制备及检测双酚A的方法研究

基于阳离子-π非共价作用力制备石墨烯-金纳米复合材料(graphene-AuNPs),研究基于该纳米复合材料修饰玻碳电极建立电化学传感定量检测水样中双酚A的方法。采用扫描电镜(SEM),EDS能谱和X-射线衍射(XRD)技术对该复合材料进行表征,同时制备基于纳米材料修饰的玻碳电极(graphene-AuNPs/GCE),研究双酚A在修饰电极表面的电化学行为,并将该传感器应用于实际样品中双酚A含量的检测。结果表明,所制备的复合材料结构稳定,分散无团聚现象,粒子尺寸大小均匀;所修饰的纳米材料电极对双酚A有明显的电催化性能,双酚A在修饰电极上的电流响应是裸玻电极的6.3倍。在优化条件下,双酚A在浓度为5.7~570 ng/m L和570~2280 ng/m L范围内与氧化峰电流呈线性,检测限为1.9 ng/m L(S/N=3)。将该修饰电极应用于水体样品中双酚A的检测,回收率在78.91~115.54%。

小分子与生物大分子间非共价相互作用分析方法研究进展

对小分子与生物大分子间非共价相互作用分析方法的研究进展作了较详细的评述。重点介绍了光谱、电化学、核磁共振、质谱等方法在小分子与生物大分子间相互作用研究中的应用及进展,总结了这些分析方法的优缺点,引用文献56篇。

光谱法在分子间非共价相互作用中的应用及进展

对光谱法在分子间非共价相互作用中的应用作了较详细的评述。重点介绍了紫外、荧光、圆二色、红外、激光拉曼、共振散射等方法在分子间相互作用研究中的应用及进展,总结了这些方法的优缺点。紫外-可见吸收光谱简便、快速,荧光光谱法可获得分子间作用的结合常数、结合位点数及作用方式等信息,圆二色谱法是测定作用前后生物大分子构象变化的有效方法,红外光谱法可提供蛋白质二级结构及构象变化的谱学信息,拉曼光谱法是研究溶液中生物大分子构象变化的有效技术,表面等离子共振(SPR)技术能在保持生物分子天然活性的条件下实时检测分子间的相互作用。

稀有气体化合物非共价作用研究进展

稀有气体化合物的非共价作用研究是最近发展起来的一个新兴领域,是非共价领域的重要拓展和延伸。到目前为止,本领域已经取得了一些研究成果。本文着重论述σ-hole、π-hole和稀有气体-π等3类非共价作用。这些新型非共价作用的提出,不但能够帮助研究人员更好地理解稀有气体化合物的各种非共价行为,如结晶、吸湿性等,而且为寻找有效调控其氧化性、爆炸性等性质的方法指明了方向。

蛋白-多糖共价复合作用研究进展

介绍了蛋白-多糖共价复合作用模式,复合物对蛋白质乳 化性能、热稳定性、抗氧化性能以及抗菌性能等的影响以 及近年来国外在该领域的最新研究动态。作为新型的高 分子食品配料,蛋白质与多糖复合物的研制和应用必将 有着良好的前景。