圆二色光谱分析
目前研究蛋白质、多肽的二级及高级结构的方法有几种,如X-ray晶体衍射技术、核磁共振技术和圆二色谱技术等。前两种方法较复杂,并且受很多因素影响,分析起来比较困难。相对而言,圆二色谱是一种比较简单且有效的技术,也是目前研究蛋白质二级结构的主要手段之一。
圆二色谱仪的工作原理是:利用蛋白质的圆二色性及不对称分子对左右圆偏振光吸收的不同来进行结构分析。蛋白质或多肽中主要的光活性基团是肽键、芳香氨基酸残基及二硫键等,当平面圆偏振光的吸收不相同时,会产生吸收差值。由于这种吸收差的存在,造成了偏振光矢量的振幅差,圆偏振光变成了椭圆偏振光,即蛋白质的圆二色性。通过圆二色谱扫描仪,可以在一定程度上分析蛋白质、多肽样品的二级结构和高级结构。
圆二色谱分析的供试品,大多数情况下的蛋白质和多肽。蛋白质的精确浓度是计算样品二级结构的关键,一般要求样品浓度为0.2μg/μl,浓度过高,测试时信号不好,需稀释,样品纯度要在90%以上,不要添加任何保护剂或其它物质,样品中应避免含有光吸收的杂质,缓冲剂和溶剂在配制溶液前最好做单独的检查,透明性极好的磷酸盐可用作缓冲体系。
圆二色谱在远紫外区的扫描图谱,反映的是蛋白质肽键的排布信息,计算所得的是蛋白质二级结构比例,即α-螺旋、β-折叠、转角和不规则卷曲的比例。
圆二色谱在近紫外区的扫描图谱,反映的是蛋白质侧链生色基团色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸等残基的排布信息和二硫键微环境的变化。
蛋白质、多肽的圆二色谱扫描分析对于研究其二级结构和高级结构意义非常重大。圆二色谱法是一种比较简单且有效的技术,为基因工程表达的蛋白质类产品高级结构确认提供了便捷手段,是研究稀溶液中蛋白质构象的一种快捷、简单且较准确的方法。
圆二色谱远紫外扫描可反映蛋白质的α-螺旋、β-折叠、转角和不规则卷曲的比例,近紫外扫描可反映蛋白质侧链生色基团色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸等残基的排布信息和二硫键微环境的变化。
圆二色光谱仪通过测量生物大分子的圆二色光谱从而得到生物大分子的二级结构,主要应用于:蛋白质折叠、 蛋白质构象研究DNA/RNA反应酶动力学,光学活性物质纯度测量,药物定量分析。