紫外圆二色谱分析蛋白结构

紫外圆二色谱分析蛋白结构根据电子跃迁能级能量的大小，蛋白质的CD光谱分为三个波长范围:(1)250nm以下的远紫外光谱区，圆二色性主要由肽键的电子跃迁引起;(2)250～300nm的近紫外光谱区，主要由侧链芳香基团的电子跃迁引起;(3)300～700nm的紫外-可见光光谱区，主要由蛋白质辅基等外在生色基团引起。相应地，远紫外CD主要用于蛋白质二级结构的解析，近紫外CD主要揭示蛋白质的三级结构信息，紫外-可见光CD主要用于辅基的偶合分析。远紫外CD谱:在蛋白质或多肽的规则二级结构中，肽键是高度有规律排列的，二级结构不同的蛋白质或多肽，所产生CD谱带的位置、峰的强弱都不同。因此，根据所测得蛋白质或多肽的远紫外CD谱，能反映出蛋白质或多肽链二级结构的信息。紫外区段（190-240nm），α-螺旋的CD谱在192nm附近有一正峰，在208nm、222nm处呈两个负的特征肩峰；β-折叠在216-218nm有一负峰，在185-200nm有一强的正峰；β-转角则在206nm附近有一正峰；无规则卷曲构象的CD谱在198nm附近有一负峰，在220nm附近有一小而宽的正峰。近紫外CD光谱：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峰。研究表明：色氨酸在290及305nm处有精细的特征峰；酪氨酸在275及282nm有峰；苯丙氨酸在255、260及270nm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；二硫键于195-200nm和250-260处有谱峰?。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。蛋白浓度与使用的光径厚度和测量区域有一定关系，测量远紫外区氨基酸残基微环境的蛋白，浓度范围在0.1~1.0mg/ml，则光径可选择在0.1~0.2cm之间，溶液体积则在200~500ul。而测量近紫外区的蛋白三级结构，所需浓度要至少比远紫外区的浓10倍方能检测到有效信号，且一般光径的选择均在0.2~1.0cm，相应的体积也需增加至1~2mL。缓冲液可选50~100mmolTris-HCl、PBS等，尽量除去EDTA。）测蛋白二级结构的CD峰图中，在正常条件下，正峰或负峰都趋向于最大正/负峰值。图6中由于外界条件（温度）不断升高，导致蛋白的二级结构逐渐被破坏，峰值逐渐向0靠近，趋于平缓。