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《四川大学》 2004年
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重金属Hg~(2+)对血清白蛋白作用机理研究

袁向华  
【摘要】:生物体含有大量的蛋白质,它们是含有多配位基团的生物大分子。许多蛋白质的侧链基团和木端基团与大多数金属离子均有潜在的键合能力。血清白蛋白(serum albumin)是哺乳动物体内参与多种内源性和外源性物质的存储和转运的蛋白,具有重要的运载、缓冲和营养功能,其生理功能与其特定结构密切相关。目前作为蛋白质探针的研究主要集中在有机小分子如分析试剂上,而以金属离子络合物为探针的研究并不多见。重金属Hg~(2+)进入动物体内与蛋白质发生作用,可能会影响或改变蛋白分子固有的结构和功能。为了探讨Hg~(2+)与蛋白质的作用、Hg~(2+)在体内的代谢过程及生物效应的作用机理,本文采用紫外吸收差谱分析、荧光发射光谱、圆二色谱分析、SDS-非变性电泳等方法考察了Hg~(2+)处理对BSA(牛血清白蛋白)、HSA(人血清白蛋白)光谱特性的影响,并用N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)对这2种蛋白质中的Trp残基进行特异性修饰,比较了修饰对这2种血清白蛋白与Hg~(2+)结合的影响以及Hg~(2+)处理对经NBS修饰前后溶液构象的变化。 本文首先考察了无缓冲体系时HgCl_2处理对BSA/HSA吸收光谱的影响,结果显示:Hg~(2+)处理可以引起BSA紫外区吸收光谱的改变,并随处理时间的增加,吸收峰值的强度和位置都有改变。再用NBS分别对BSA与HSA进行化学修饰,透析过夜后测定NBS修饰BSA/HSA对Hg~(2+)-血清蛋白体系紫外吸收差谱的影响,结果表明,相对于不加Hg~(2+)的血清蛋白溶液,3:1(摩尔比)混合的Hg~(2+)—血清蛋白体系在紫外区出现LMCT(ligand-to-metal charge transition)带:Hg~(2+)-BSA体系235nm处LMCT带随处理时间延长而强度稍 有降低,并在6h后不再下降,而在Hg2+一HsA体系中245nln处的LMcT带却 随处理时间的延长而有所增强。进一步的研究表明,NBS修饰的BSA/HSA与 HgZ‘、3:l摩尔比)作用时,也可以检测到LMcT带;但与未修饰的BsA相比, NBs修饰的BsA与HgZ十反应的LMcT带随时间变化更为明显。分别以278nm、 295nm波长光激发,可以得到2种血清蛋白荧光发射光谱。结果表明:NBS 修饰的BSA或HSA在278nm波长光激发时,荧光峰位发生明显的蓝移,峰强 度仅为未修饰时的1/10:295nm波长光激发时NBS修饰的BSA仅有不到2% 的荧光,且有蓝移现象,表明样品中Trp残基己被修饰。Hg2+处理引起这2种 血清蛋白内源荧光的变化,并随处理时间的增加,BSA荧光发射峰的强度逐渐 降低,而HSA荧光发射峰强度先降低再增加。非变性的聚丙烯酞胺凝胶电泳 结果表明,与未修饰时相比,NBs修饰HAs后的迁移率降低,但Hg2+处理对 未修饰和NBS修饰HSA电泳行为的影响相对较小,仅仅只是电泳条带略微变 宽。圆二色谱的结果表明,近紫外区未修饰的HSA和BSA均具有典型的。螺 旋构象;HgZ+处理对HsA构象有影响,使。螺旋略有减少:NBs修饰引起HsA 的。螺旋构象减少,HgZ+处理也对构象有明显的影响,使蛋白质的二级结构明 显减少c但是HgZ‘处理对BsA近紫外区cD仅有很小的影响,表明构象中二 级结构的变化较小;但是NBs修饰对BsA远紫外三级结构构象有影响,HgZ十 处理对构象也有明显的影响。Hg2+处理对BsA(牛血清白蛋白)、HsA(久血 清白蛋白)光谱特性的影响不同,可能与这2种蛋白的结构差异相关。 关键词:Hg二一处理BsA HsA NBs修饰光谱性质cD图谱
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:Q51

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