多光谱法和分子对接模拟法研究茶碱和胃蛋白酶的相互作用

在模拟生理条件下,通过紫外可见吸收光谱法、傅里叶红外光谱、荧光光谱、三维荧光光谱、同步荧光光谱、圆二色谱等方法以及分子对接模拟法对茶碱(TPL)与胃蛋白酶(PEP)的结合机理进行了研究,在分子层面探讨TPL与PEP相互作用的机制,有助于对TPL的药理毒性、药效进行深入研究。根据Stern-Volmer方程,计算在298、 303和308 K三种温度下TPL对PEP的动态荧光猝灭速率常数Kq远大于最大动态荧光猝灭常数2.0×10^(10)L·(mol·s)^(-1),证明TPL对PEP的猝灭方式为静态猝灭。随着TPL浓度的不断升高,PEP的动态猝灭常数Ksv呈规律性下降趋势,TPL可以有效对PEP的内源荧光进行猝灭,进一步判定作用机制为静态猝灭。三维荧光图谱分析表明,体系中随着TPL浓度的不断升高,PEP中代表色氨酸残基与酪氨酸残基以及肽链骨架结构的荧光强度峰值明显降低,且峰位发生红移,表明TPL对PEP的二级结构产生影响。同步荧光图谱分析表明TPL与PEP结合时,主要集中在色氨酸的残基上。红外光谱表明TPL引起PEP内官能团伸缩振动,使PEP的二级结构发生改变。紫外吸收光谱表明随着混合体系中TPL浓度增大,吸收峰峰值逐渐增大,表明TPL可以改变PEP的二级结构。分子对接模拟法表明,TPL与PEP中氨基酸残基GLU13、 VAL30、 TRP39、 GLY76、 GLY78、 PHE117的结合作用力为范德华力,与氨基酸残基THR77、 GLY217形成氢键,与氨基酸残基TYR75、 LEU112、 ILE120、PHE111之间存在疏水作用力,证明两者主要通过范德华力与氢键结合,进一步证明TPL改变了PEP的二级结构。圆二色谱分析显示PEP中β-折叠的占比从50.2%下降至48.8%, α-螺旋结构的占比从8.1%上升到8.4%;β-转角的占比从18.3%上升到18.7%;无规则结构的占比从29.1%上升到29.2%,表明TPL改变了PEP的二级结构。实验研究结果有助于了解TPL与PEP的结合作用机制,为TPL的使用及研究提供了数据依据。

多光谱法和分子对接模拟研究鞣花酸与牛血清蛋白的相互作用

鞣花酸(EA)是一种具有抗氧化、抗癌、抗突变、抗炎等多种生理活性的天然多酚,鞣花酸与蛋白的相互作用直接影响其在人体的转运与代谢。本文运用多种光谱学方法与分子对接模拟法研究EA与牛血清蛋白(BSA)互作的反应机理。紫外光谱和荧光光谱研究结果表明:EA通过静态方式猝灭BSA的内源荧光,EA与BSA按1.5∶1比例通过自发的放热过程结合,形成稳定的复合物,初步确定其主要作用力为范德华力和氢键。红外光谱和圆二色谱研究表明:EA的加入对BSA的二级结构影响显著,导致BSA中α-螺旋结构减少,β-折叠、β-转角和无规则卷曲结构增加,且EA与BSA间可能存在疏水作用力。分子对接模拟进一步验证了上述光谱分析结果,说明主导EA和BSA结合的作用力除范德华力和氢键外,还有一定的疏水作用力。EA在BSA上的最佳结合位点位于亚结构域ⅡA与亚结构域ⅢA间的疏水空腔内,距离site Ⅰ更近。EA与His145、Pro110、Arg458等残基间存在疏水相互作用,与Arg144残基间存在氢键作用。本研究阐明EA与BSA相互作用的分子机制,为EA在体内转运及代谢研究提供了参考。

多光谱法、分子对接模拟和生物膜干涉研究槲皮素与小窝蛋白-1的相互作用

小窝蛋白-1(CAV-1)在动脉粥样硬化等心血管疾病的发生发展中发挥关键作用。为了解槲皮素与CAV-1的相互作用,在模拟生理环境和不同温度条件下,采用多光谱法、同源模建、分子对接模拟和生物膜(BLI)技术进行研究。荧光猝灭数据结果显示,猝灭速率常数Kq值远大于2.0×10^(10) L·mol^(-1)·s^(-1),且猝灭常数KSV随温度升高而降低,证明槲皮素和CAV-1相互作用的猝灭过程为静态猝灭;而热力学参数,焓变ΔH<0、熵变ΔS<0且ΔG<0,表明二者的结合过程是自发、焓驱动的,其相互作用的主要类型为范德华力和氢键作用。通过对槲皮素与CAV-1相互作用的同步荧光光谱和三维荧光光谱分析,随着槲皮素的加入,CAV-1的荧光强度逐渐降低,证明二者之间发生了相互作用。进一步分析发现,同步荧光光谱中槲皮素使CAV-1中的芳香族氨基酸残基的最大发射波长发生了轻微红移,周围的微环境极性增强,亲水性增加,表明槲皮素的加入使CAV-1的蛋白质构象发生了改变。紫外-可见光谱结果显示,CAV-1与槲皮素之间形成了一个基态复合物,进一步证实了CAV-1与槲皮素之间的静态猝灭机制。采用同源模建技术建立CAV-1的X射线晶体结构模板。分子对接模拟结果显示两者结合力为-7.372 kcal·mol^(-1)。对接结果表明槲皮素结合点位于由GLU20,ASP70,VAL16和ARG19等氨基酸形成的活性口袋中,与GLN21,VAL16和ARG19位点产生范德华力作用,与GLU20,ASP70位点存在氢键作用力。各种作用力影响了CAV-1的微环境变化,导致其荧光猝灭,是参与复合物形成的关键因素。最后,利用BLI技术对槲皮素和CAV-1的结合进行定量研究,研究结果显示,二者具有良好的的结合活性,结合解离平衡常数K_(D)值为2.50×10^(-5) mol·L^(-1);其响应信号值随槲皮素浓度的升高而增强,表明CAV-1与槲皮素之间存在特异性结合。该研究有助于了解槲皮素与CAV-1的相互作用机制,为槲皮素治疗动脉粥样硬化的作用靶点研究提供参考。

多光谱法与分子对接法研究盐酸四环素与牛血清白蛋白的相互作用

盐酸四环素属于抗生素类,目前有关盐酸四环素和牛血清白蛋白二级结构的影响及作用机理报道较少。在模拟生理条件下,采用荧光光谱法、三维荧光光谱法、紫外-可见光谱法、圆二色谱法和傅里叶红外光谱法以及分子对接模拟法,研究了盐酸四环素与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用。荧光光谱表明,盐酸四环素能有效猝灭BSA的内源荧光,猝灭机制属静态猝灭,通过Stern-Volmer方程计算结合常数Ka为2.813×10^(5 )L·mol^(-1)(298K)。根据Vant’s Hoff方程确定结合过程中的热力学参数ΔS=-151.1J·mol^(-1)·K^(-1)、ΔH=-76.09kJ·mol^-,~1两者之间作用为氢键和范德华力。同步荧光光谱、紫外光谱、三维荧光光谱、红外光谱、圆二色谱结果证明盐酸四环素能够改变BSA的二级结构和微环境。根据F9ster’s非辐射能量转移理论,盐酸四环素与BSA结合距离为0.49nm。希尔系数(n_H)值小于1,表明盐酸四环素与BSA结合后存在药物间协同作用。圆二色谱(CD)定量测定了盐酸四环素与BSA作用前后的二级结构含量:α-螺旋含量增加了9.16%(1∶1)。分子对接模拟表明盐酸四环素通过氢键、疏水作用和范德华力等多种作用力结合在BSA的siteⅠ(亚域ⅡA)。本研究有助于了解盐酸四环素与BSA的作用机制,也有助于理解盐酸四环素对蛋白质在储运过程中功能的影响。

基于多光谱法的激发温度和辐射温度瞬态测试技术

近些年来,随着国内外尖端科技快速发展,温度测量无论是对于国防建设领域还是对于工业制造领域都有着极为重要的指导意义和研究价值。尤其在瞬态超高温测量方面,测温精度要求更为严苛。测温方法多种多样,多光谱法由于其精度较高且适用性强,被国内外专家广泛运用。基于多光谱测温法,提出一种新的能够同时高精度测量目标的瞬态激发温度和辐射温度的方法。该方法通过查找可信度更高的目标物理特性数据以及更为精确的多光谱直线拟合方法,精准计算得到目标激发温度。通过建立更加准确的数学模型和算法,减小光谱发射率对整个测温过程的影响实现高精度的辐射温度测量。通过相关测温实验表明,系统测温精度达到3%。

多光谱法和分子对接模拟法研究黄腐酸与胃蛋白酶的相互作用

利用荧光光谱、同步荧光光谱、三维荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱和圆二色光谱以及分子对接模拟方法研究了黄腐酸(FA)与胃蛋白酶(PEP)之间的相互作用.荧光光谱分析表明,FA-PEP荧光猝灭的类型为静态猝灭.根据Stern-Volmer方程和静态猝灭双对数公式计算得到猝灭常数Ksv和结合位点数n.根据Vant’t Hoff方程计算得到热力学常数ΔH=-59. 86 kJ/mol,ΔS=-98. 13 J·mol^-1·K^-1,ΔG=-30. 62 kJ/mol(298 K).热力学分析表明,氢键和范德华力是PEP与FA之间的主要结合力,其反应为自发过程.根据F9rster非辐射能量转移理论,计算得到PEP和FA之间的结合距离为2. 436 nm,表明在FA与PEP之间发生了非辐射能量转移.三维荧光光谱分析表明,在FA存在下PEP的肽链骨架结构发生了改变.此外,紫外-可见吸收光谱、同步荧光光谱和红外光谱结果表明,FA使PEP的二级构象发生变化.分子对接模拟结果表明,FA引起PEP荧光猝灭的结合作用力不仅有氢键和范德华力,还有疏水作用力.

多光谱法和分子对接模拟法研究黄腐植酸和牛血清白蛋白的相互作用

在模拟生理环境中,使用荧光光谱法、紫外光谱法、圆二色谱法、同步荧光光谱法、三维荧光光谱法与分子对接模拟法研究黄腐植酸和牛血清白蛋白(BSA)之间相互作用。在荧光光谱法研究中,经Stern-Volmer方程计算得到298,303和308 K温度下的动态荧光猝灭速率常数K q和猝灭常数,证明BSA与黄腐殖酸(FA)相互作用的猝灭过程为静态猝灭;同时根据计算得出的结合位点数n都在1附近,FA与BSA体系相互作用比为1∶1;利用静态猝灭双对数方程计算三个温度下的热力学参数,焓变ΔH<0,熵变ΔS<0,得出结论,FA与BSA之间的主要作用力为氢键和范德华力;ΔG<0,说明作用过程为自发过程。采用Forster’s偶极-偶极非辐射能量转移理论,计算出结合距离r=6.340 nm,表明BSA与FA之间存在非辐射能量转移。分子对接模拟结果表明FA与BSA残基的结合作用力具有氢键和范德华力,同时二者之间还存在疏水作用力,多种力共同作用使FA与BSA能够稳定结合。通过对FA与BSA相互作用的紫外-可见吸收光谱分析,发现BSA最大吸收峰发生了较为明显的红移,表明FA使BSA的二级结构发生改变。通过研究FA与BSA相互作用的同步荧光光谱,得到FA使BSA中的色氨酸(Trp)残基周围的微环境极性增强,疏水性减弱,亲水性增强,使BSA的蛋白质构象发生了一定程度的改变。通过研究FA与BSA相互作用的三维荧光光谱,峰1(peak 1)与峰2(peak 2)的最大发射波长峰都发生了红移,证明FA与BSA发生了相互作用,FA使BSA周围环境的极性增大,疏水性减小,亲水性增加,BSA蛋白质构象发生变化。最后采用圆二色谱法进行分析,利用软件计算得出该实验相互作用体系下α-螺旋(α-Helix)减少2.3%、β-折叠(β-sheet)增加7.7%、β-转角(β-Turn)增加0.6%和无规则结构(Random coil)含量减少1.2%,β-折叠(β-sheet)含量增加最为明显,强有力地说明了FA使BSA结构发生了改变。

分子对接模拟法与多光谱法研究盐酸金霉素与胃蛋白酶的相互作用

通过荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法、三维荧光光谱法、圆二色谱法(CD)、同步荧光光谱法和分子对接模拟法等方法研究了CTC(金霉素)和PEP(胃蛋白霉)之间相互作用的机制。通过在不同温度下进行荧光强度测定,确定了CTC与PEP相互作用及相关的猝灭机制。通过实验结果计算出CTC与PEP的结合常数KA(298, 303和308 K)为4.345×10^7, 2.836×10^7和1.734×10^7 L·mol^-1以及结合位点数n为1.618, 1.587和1.555。n值接近于1,这意味着在PEP与CTC之间只有一个结合位点。基于热力学分析,计算得298 K的热力学参数:ΔH(-70.13 kJ·mol^-1),ΔG(-43.57 kJ·mol^-1)和ΔS(-89.00 J·(mol·K)^-1)。由ΔH<0和ΔS<0可知范德华力和氢键是CTC和PEP之间的主要作用力,由ΔG<0可知该反应自发进行。根据Förster’s偶极-偶极非辐射能量转移理论,计算得结合距离r=3.240 nm,证明CTC与PEP之间存在非辐射能量转移。分子对接模拟表明, CTC与PEP的结合位置在PEP的活性中心凹槽内, CTC与PEP的氨基酸残基VAL30, SER35, TYR189, THR74, THR77, GLY78和LEU112之间存在范德华力;CTC和GLU13, GLY217, ASP32, ASP215和GLY76等残基之间存在氢键作用力;CTC还与PEP的氨基酸残基TYR75存在疏水作用力。各种作用力使CTC和PEP形成稳定的复合物。通过紫外-可见吸收光谱、同步荧光光谱和三维荧光光谱等技术分析,可知CTC使PEP中的色氨酸(Trp)氨基酸残基周围环境极性增强,疏水性减弱,亲水性增强,导致PEP二级结构发生改变。圆二色谱图则表明CTC改变了PEP的部分二级结构, PEP中的α-螺旋结构的含量从11.6%增加到21.0%,β-折叠结构的含量从47.3%降至28.2%,β-转角(β-Turn)结构的含量从19.6%增加到24.2%,无规则结构(Random coil)的含量从27.6%增加到34.2%,表明CTC对PEP发生了相互作用,改变了PEP周围的微环境,导致PEP的二级结构发生变化。本研究结果有助于了解CTC与PEP的结合机理,为CTC的合理使用提供了重要依据。

多光谱法结合分子对接研究柠檬黄与牛血清白蛋白的相互作用

采用荧光光谱法、同步荧光光谱法、三维荧光光谱法、紫外光谱法以及分子对接法研究了柠檬黄与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。柠檬黄与BSA相互作用的荧光光谱分析表明柠檬黄能有效猝灭BSA的内源荧光,根据Stern-Volmer方程计算得到柠檬黄对BSA的荧光猝灭常数K_(SV)随着温度的升高而逐渐降低,表明柠檬黄对BSA的荧光猝灭过程属于静态猝灭;通过静态猝灭双对数公式计算结合常数K_(A)为4.335×10^(7) L·mol^(-1)(293 K),结合位点数n约为1,说明柠檬黄与BSA有很强的结合能力,且形成了一个结合位点;根据Van’t Hoff方程确定柠檬黄与BSA结合过程中的热力学参数ΔH=-154.5 kJ·mol^(-1),ΔS=-387.8 J·mol^(-1)·K^(-1),ΔG<0,两者之间的作用力主要为氢键和范德华力,且该结合过程是自发进行的;根据F rster非辐射能量转移理论计算得到结合距离r为3.310 nm,说明柠檬黄与BSA相互作用过程中发生了非辐射能量转移;同步荧光光谱分析表明,随着柠檬黄浓度的增加,Tyr残基和Trp残基的荧光强度都逐渐降低,表明Tyr残基和Trp残基均参与了柠檬黄与BSA的作用过程;三维荧光光谱分析表明柠檬黄的加入引起peak 1和peak 2的峰强度显著降低,同时peak 2的发射波长发生了变化,表明BSA的肽链结构发生了改变;随着柠檬黄浓度的增加,BSA的紫外吸收峰峰值逐渐增大;光谱分析结果表明柠檬黄与BSA的结合使BSA的构象发生改变,从而改变Trp残基和Tyr残基周围微环境,导致其发光效率降低;分子对接表明柠檬黄结合在BSA的Ⅲb亚域,柠檬黄周围的氨基酸残基主要包括:Phe506,Thr507,Ala527,Leu528,Met547,Gly571,Pro572,Leu574,Val575,Thr578。柠檬黄与BSA间主要通过范德华力与极性不带电荷的Thr507,Thr578残基作用。苯环磺酸基O与Thr507残基侧链-OH的H形成氢键。柠檬黄周围也存在非极性氨基酸残基,因此,疏水作用也可能是柠檬黄与BSA间非共价作用方式之一。该研究有助于了解柠檬黄与BSA的作用机制,为揭示柠檬黄在生物体内的分布、代谢及毒理作用机制等提供参考。

多光谱法和分子模拟技术研究氟罗沙星与人血清白蛋白的相互作用（英文）

氟罗沙星(FLRX)是一种含氟喹诺酮类抗菌素,有关它对人血清白蛋白(HSA)的影响及作用机理,特别是对HSA二级结构的影响及内滤光(影响荧光数据的准确性)校正的研究报道较少。采用多光谱法和分子模拟技术探究了FLRX与HSA的相互作用。荧光光谱结果表明,FLRX对HSA的猝灭是由于形成结合常数在105 L·mol^(-1)水平上的1∶1FLRX-HSA基态复合物引起的静态猝灭作用。由Van’t Hoff方程确定的FLRX与HSA结合过程中的ΔH=-107.99kJ·mol^(-1)和ΔS=-240.99J·mol^(-1)·K^(-1),表明FLRX与HSA之间的主要作用力是氢键和范德华力。同步荧光光谱、红外光谱和三维荧光光谱结果表明,静态猝灭过程所产生的中间复合物使HSA的构象发生改变。通过对HSA与FLRX作用前后红外光谱酰胺Ⅰ带进行傅里叶去卷积和分峰拟合,获得代表HSA二级结构的不同子峰,对各子峰进行二级结构归属,根据各子峰的积分面积计算出各二级结构的相对百分含量。结果表明:FLRX与HSA结合后,α-螺旋从51.5%减小到33.2%,β-折叠从30.3%减小到20.7%,β-转角从15.6%增加到33.6%。取代实验显示FLRX与HSA的结合位点在HSA的siteⅠ(亚域ⅡA)。分子对接实验结果表明,FLRX可以通过氢键、疏水作用和范德华力等多种作用力很好的结合在亚域ⅡA的疏水腔中。实验获得的可信数据将有助于阐明FLRX与HSA的作用机制,也有助于理解FLRX在储运过程中对蛋白质功能的影响。

基于多光谱法的复合绝缘子检测技术的应用研究

笔者针对复合绝缘子的运行现状,提出了基于多光谱法的联合检测技术,将可见光检测、红外检测、紫外检测技术有效结合。文中对于可见光检测、红外检测和紫外检测的原理分别进行了论述,对三者的优缺点进行了比较,从应用环境要求、检测仪器要求、重点检测部位、检测评估方法和缺陷处理方法等5个方面对多光谱法的应用进行了研究。多光谱法在500 kV交流输电线路和±660 kV直流输电线路的成功应用表明,多光谱法易对绝缘子进行带电检测,能够及时发现复合绝缘子缺陷,便于开展大面积的巡检。

己烯雌酚与CYP2C9的计算模拟及多光谱法研究

为了研究己烯雌酚与CYP2C9的结合作用机制,结合分子模拟,荧光光谱等光谱实验多角度分析了两者的结合情况。首先从分子对接得到己烯雌酚与CYP2C9相互作用的最佳结合构象,然后通过动力学模拟研究了己烯雌酚与CYP2C9的复合物的稳定性以及构象变化,最后用多光谱法进行实验印证。对接结果表明己烯雌酚与CYP2C9反应可以自发进行,动力学模拟结果表明两者具有较强的结合能力。同时,荧光光谱实验得出两者的结合机制为静态猝灭且形成一个结合位点,热力学参数证明两者结合作用为疏水作用力;紫外光谱实验进一步证明两者结合后的CYP2C9的构象和周围环境发生改变。通过拟合分析酰胺I带,红外定量分析结果表明,与己烯雌酚作用后的CYP2C9蛋白质的二级结构发生改变。综上结果表明CYP2C9与己烯雌酚可以发生相互作用,理论与实验进行相互印证,为进一步研究CYP2C9的催化代谢机制提供参考。

多光谱法与分子对接模型研究西维来司钠与弹性蛋白酶的相互作用

采用多种光谱法及分子对接技术对西维来司钠(ONO-5046)与弹性蛋白酶的相互作用进行研究,利用荧光光谱法判断出ONO-5046的加入对弹性蛋白酶产生荧光猝灭作用,与弹性蛋白酶相互作用的猝灭类型为静态猝灭,ONO-5046与弹性蛋白酶以结合比为1∶1的比例构成复合物。经计算,ONO-5046与弹性蛋白酶体系的ΔH<0和ΔS<0,判断出氢键与范德华力为其主要结合作用力,由ΔG<0可知该反应可以自发进行。同步荧光光谱法、紫外-可见分光光谱法和圆二色光谱法探讨了ONO-5046的加入使弹性蛋白酶中氨基酸残基周围环境的疏水性降低,二级结构发生改变,α-螺旋结构的比例减少,无规则卷曲的比例增多;分子对接模拟结果表明:在与弹性蛋白酶相互作用过程中,ONO-5046分子骨架上的多个酰基结构、2个苯环以及较长的共轭结构能提供氢键与范德华力的作用位点,同时,端碳上的3个甲基结构有利于疏水作用,ONO-5046上的氧负离子与弹性蛋白酶的精氨酸存在盐桥作用。以上结果表明,ONO-5046与弹性蛋白酶的结合存在多种作用力,能形成稳定的复合物,从而抑制了弹性蛋白酶的活性。

多光谱法结合分子模拟技术研究多西他赛与人血清白蛋白的作用

利用荧光光谱、紫外光谱、三维荧光光谱、红外光谱、圆二色谱和分子对接技术研究了多西他赛(DT)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用机理,探讨了7种辅酶对HSA及DT-HSA体系的影响。结果表明,DT对HSA的猝灭机制为静态猝灭且伴随非辐射能量的转移,二者通过疏水力、氢键和范德华力共同作用形成1∶1的配合物。HSA的主要结合位点为亚螺旋域ⅡA siteⅠ,离色氨酸残基更近,几乎不存在药物协同性。随着DT与HSA反应进行,HSA的二级结构α-螺旋含量减少,肽键伸展,疏水基团裸露,构象发生变化。7种辅酶对HSA荧光猝灭效率的影响与对DT和HSA结合的抑制作用一致(维生素B_(2)>辅酶A>维生素C>维生素E>维生素B_(1)>谷胱甘肽>辅酶Q_(10)),但其介入不影响DT对HSA的荧光猝灭机制。

多光谱法和分子对接模拟研究对羟基苯甲酸甲酯与乳铁蛋白的相互作用

利用多光谱法和分子模拟法研究了天然人乳铁蛋白(HLF)、重组人乳铁蛋白(rHLF)和对羟基苯甲酸甲酯(MP)之间相互作用的机制。稳态荧光光谱和时间分辨荧光光谱法发现MP与乳铁蛋白的猝灭机理为静态猝灭。热力学分析计算得范德华力和氢键是乳铁蛋白和MP之间的主要作用力。同步荧光光谱分析表明酪氨酸残基和色氨酸残基均参与了MP与乳铁蛋白的作用过程;三维荧光光谱分析表明MP的加入引起peak 1和peak 2的峰强度降低。紫外-可见吸收光谱、傅里叶红外光谱和圆二色谱则表明乳铁蛋白的二级结构发生变化。分子对接表明乳铁蛋白与MP间主要通过氢键和疏水作用力相互作用,分子动力学表明MP改变了HLF的二级结构。研究还表明,rHLF与MP的反应效果更加明显。本研究为揭示MP在生物体内的分布、代谢及毒理作用机制等提供参考,同时也可以为MP的生产应用提供理论参考。

基于多光谱法的固体火箭发动机羽焰温度测量

对于固体火箭发动机羽焰温度的测量是困难的,了解其温度分布对于研究发动机内燃烧流场的特性有重要价值。考虑到固体火箭发动机羽焰高温、高压和高速燃烧流场的测试要求,使用哈尔滨工业大学研制的6目标8波长高温计进行了地面搭载试验,成功地实现了对固体火箭发动机羽焰温度的测量,并提出了多光谱测温法的新数据处理方法,即基于BP神经网络预估计固体火箭发动机羽焰的发射率与波长之间函数关系,再由逐步回归法实现真温的自动识别。实验结果表明,其真温计算值与火箭发动机设计者提供的理论值之差在±100K以内,说明多光谱法是一种测量固体火箭发动机羽焰温度的可行方法。

多光谱法研究溶菌酶不对称变复性机理

利用紫外-可见光谱法、荧光相图法、荧光偏振法以及共振瑞利散射法多光谱技术对溶菌酶(Lysozyme)的变复性特征进行表征,分析溶菌酶变复性机理,构建其变性动力学模型.结果表明,变性过程溶菌酶分子体积变大,结构松弛,变性速度快,不存在中间态,符合"二态模型";复性过程变性溶菌酶分子体积变小,结构紧缩,复性过程慢,且存在中间体,符合"多态模型",说明了溶菌酶的复性过程比其变性过程复杂.实验定量研究了不同变复性条件下,溶菌酶不对称变复性机理,为溶菌酶分子结构分析的研究提供了参考.

光谱法和分子对接模拟技术研究托拉塞米与胃蛋白酶和胰蛋白酶的相互作用（英文）

托拉塞米(TOR)属于吡啶磺酰脲类袢利尿剂,被广泛有效地用于高血压,心脏衰竭,慢性肾功能衰竭和肝脏疾病的治疗。TOR在治疗过程中易引起的不良反应之一为轻微肠胃不适。然而,TOR与消化蛋白酶(胰蛋白酶和胃蛋白酶)分子间的相互作用鲜有报道。在模拟生理条件下,采用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、圆二色谱和分子对接技术研究了不同温度下托拉塞米(Torasemide,TOR)与胃蛋白酶(Pepsin)和胰蛋白酶(Trypsin)间的相互作用。所有荧光数据均进行了内滤光校正以获得更准确的结合参数。结果表明,TOR-Pepsin和TOR-Trypsin体系的猝灭常数(KSV)均与温度呈负相关,说明TOR与Pepsin及Trypsin之间的作用机制均为静态荧光猝灭。利用紫外-可见吸收光谱、同步荧光光谱、3D荧光光谱和圆二色光谱法考查了TOR对Trypsin和Pepsin构象的影响。结果发现胃蛋白酶或胰蛋白酶中酪氨酸残基的极性改变较色氨基更明显,TOR可改变色氨酸残基的微环境并降低Trypsin和Pepsin中β-折叠结构,进而可能影响其生理功能。分子对接结果表明,TOR与Pepsin的结合位点位于由Asp-32和Asp-215组成的活性中心周围,从而抑制Pepsin活性。而TOR通过疏水作用力结合在Trypsin的口袋型底物结合位点(S1口袋),促进底物进入酶活性中心,最终表现为Trypsin活性升高。该研究探讨了TOR与胃蛋白酶和胰蛋白酶的结合作用和毒性机制,为TOR的安全使用提供重要依据。

光谱法和分子对接模拟技术研究异烟肼对人血清白蛋白和过氧化氢酶的特异性结合及抑制作用（英文）

异烟肼(Isoniazid,INH)是最常用的一线抗结核药物之一。据报道,人体内高浓度的异烟肼可导致癫痫,肝功能衰竭,甚至死亡。因此,研究异烟肼对人血清白蛋白(HSA)和过氧化氢酶(CAT)的结构和活性的潜在结合影响有利于评估其毒性和副作用。在模拟生理条件下,利用多种荧光光谱和分子对接技术研究INH与HSA和CAT之间的相互作用。所有荧光数据均进行了内滤光校正以获得更准确的结合参数。结果表明,INH-HSA和INH-CAT体系的猝灭常数(Ksv)随着温度的升高而降低,表明INH对HSA及CAT的荧光猝灭机理为静态猝灭。利用紫外-可见吸收光谱、同步荧光光谱、和圆二色(CD)光谱法研究了INH对HSA和CAT构象的影响。结果发现,INH可改变色氨酸残基的微环境并降低HSA和CAT中α-螺旋结构,导致蛋白质结构发生伸展,进而可能影响其生理功能。分子对接结果表明,INH与HSA的结合位点位于HSA的siteⅠ,ⅡA子域。INH可以进入CAT中β-折叠的桶状空腔,从而抑制CAT的活性。Hill系数结果表明,INH与左氧氟沙星(LVFX,一种安全有效的二线抗结核药物,与其他抗结核药物联合使用可以提高抗结核疗效)之间存在药物协同性,促进INH与HSA的相互作用。另外,CD光谱测定表明INH与LVFX的协同作用改变HSA的二级结构,使α-螺旋结构降低约7.9%。该研究探讨了INH与HSA和CAT之间的结合作用和毒性机制,为INH的安全使用提供重要依据。

光谱法与计算机模拟法研究六溴环十二烷与牛血清白蛋白的相互作用

六溴环十二烷(HBCD)是一种被人类广泛使用的溴系阻燃剂。近年来的研究表明HBCD已经广泛存在于环境中且对人类的健康具有较大威胁。目前还没有关于HBCD与牛血清白蛋白(BSA)之间相互作用机制的报道。该研究在模拟生理条件下,整合光谱学和计算机模拟研究等技术手段探究HBCD与BSA之间的相互作用,为揭示HBCD对人类的毒性作用机制提供新的视角和一些基础数据。荧光光谱法和紫外光谱法证明HBCD能够使BSA的内源荧光猝灭,猝灭机制为静态猝灭和非辐射能量转移。HBCD与BSA有1个结合位点,结合常数为2.7966×10^(4) L·mol^(-1)(288 K),2.1941×10^(4) L·mol^(-1)(293 K),1.1744×10^(4) L·mol^(-1)(298 K)。荧光光谱、紫外光谱、分子对接结果表明HBCD与BSA在结合位点Ⅰ处结合,结合距离为3.45 nm左右。根据热力学常数与结合常数之间的关系,计算得到ΔH=-61.749 kJ·mol^(-1),ΔS=^(-1)28.742 J·(mol·K)^(-1),两者之间的结合作用力为范德华力或氢键。三维荧光光谱实验、分子动力学模拟结果表明,HBCD不会对BSA的二级结构产生影响。