同步荧光法研究大蒜辣素与不同类型蛋白的相互作用
发布时间：2021-07-10 13:48
研究大蒜辣素在大鼠血液中的分布及与不同蛋白质的相互作用。采用高效液相色谱法（HPLC）测定大蒜辣素在大鼠血浆及血细胞中的分布情况;荧光及同步荧光光谱法研究大蒜辣素及其转化产物硫化氢与牛血红蛋白、牛人血清白蛋白的相互作用。HPLC测定结果显示大蒜辣素进入血液后部分与血浆蛋白结合,部分进入血细胞后浓度需达到1100μg·mL-1时才可检测到游离的大蒜辣素,同时可检测到有硫化氢产生;荧光法研究结果显示,大蒜辣素不与牛血红蛋白发生作用,而硫化氢可与牛血红蛋白相互作用;大蒜辣素可与牛及人血清白蛋白相互作用。大蒜辣素与不同类型的蛋白作用不同,为大蒜辣素的成药性研究提供数据支持。
【文章来源】：化学研究与应用. 2020,32(07)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
大蒜辣素(A)及硫化氢(B)对BHb荧光发射光谱的影响
大蒜辣素(Allicin)是公认的大蒜中有效成分之一,由蒜氨酸(alliin)经蒜酶(Alliinase)催化产生(图1)[1]。目前国内外研究涉及大蒜辣素对心肌梗死[2]、溶血[3]等心血管疾病和铅蓄积[4]的治疗及抗菌[5]、抗肿瘤[6]、抗氧化[7]等功效。大蒜辣素不稳定,可分解为二烯丙基二硫化物、二烯丙基硫化物、二烯丙基三硫化物等系列含硫化合物[8]。牛血红蛋白(Bovine Hemoglobin,BHb)是研究活性小分子与生物大分子作用的模型蛋白质,同源于人血红蛋白[9];人血清白蛋白(Human Serum Albumin,HSA)在血浆中含量丰富,它能结合、运输许多内源和外源性化合物分子,是血浆中的运输载体;牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)与人血清白蛋白(HSA)结构相似,具有识别手性化合物的能力[10]。因此,研究药物分子与血清蛋白之间的相互作用,有助于理解药物在体内的运输、分布和代谢情况。目前常用荧光和同步荧光法研究药物与蛋白质相互作用,通过实验可判断药物是否与蛋白发生相互作用。本课题组在前期研究中已得到高纯度蒜氨酸,拥有以蒜氨酸生物合成大蒜辣素的专利技术[11],已测定了大蒜辣素不同种属的血浆蛋白结合率[12],有文献报道大蒜浆汁进入红细胞可产生硫化氢(H2S)而发挥活性作用[13],Miron等研究发现大蒜辣素可迅速透过红细胞细胞膜[14]。本课题组前期研究中将大蒜辣素加入大鼠血细胞后,采用HPLC法可检测到硫化氢,在一定浓度范围内,随大蒜辣素的增加,硫化氢的量也随之增加。因此本研究旨在探讨大蒜辣素及其转化产物之一的硫化氢(H2S)与牛血红蛋白、牛血清白蛋白和人血清白蛋白之间的相互作用,进一步阐明大蒜辣素进入血液后的处置情况,为大蒜辣素活性作用机制研究奠定基础。
分别设置波长差为Δλ=15及Δλ=60扫描,得到H2S与BHB作用的同步荧光光谱图(图3)。H2S的加入使BHb发射光谱的最大吸收波长从336 nm变为333 nm,说明H2S的加入使BHb的荧光团所处环境的疏水性增加,即蛋白趋于收缩。从同步荧光猝灭的幅度看,Δλ=60 nm的同步荧光降幅差异较大,分别为1.6%和30.2%(25℃)及2.3%和31.9%(37℃),表明H2S与BHb发生相互作用,对蛋白质中的色氨酸残基的影响较大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]牛血红蛋白催化荧光猝灭法测定食用油中微量丙二醛[J]. 刘佑成,梁天真,刘桂珍,康鹏,凌绍明. 化学研究与应用. 2018(10)
[2]嘧啶衍生物与人血清白蛋白的相互作用[J]. 唐乾,苏晋红,曹洪玉,王立皓,史飞,王爱玲,宫婷婷,金晓军,郑学仿. 高等学校化学学报. 2017(11)
[3]超滤法结合替代对照品HPLC测定大蒜辣素与大鼠及人血浆的蛋白结合率[J]. 马雪红,王健,耿晶,李新霞,陈坚. 中国实验方剂学杂志. 2016(05)
本文编号：3276027
【文章来源】：化学研究与应用. 2020,32(07)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
大蒜辣素(A)及硫化氢(B)对BHb荧光发射光谱的影响
大蒜辣素(Allicin)是公认的大蒜中有效成分之一,由蒜氨酸(alliin)经蒜酶(Alliinase)催化产生(图1)[1]。目前国内外研究涉及大蒜辣素对心肌梗死[2]、溶血[3]等心血管疾病和铅蓄积[4]的治疗及抗菌[5]、抗肿瘤[6]、抗氧化[7]等功效。大蒜辣素不稳定,可分解为二烯丙基二硫化物、二烯丙基硫化物、二烯丙基三硫化物等系列含硫化合物[8]。牛血红蛋白(Bovine Hemoglobin,BHb)是研究活性小分子与生物大分子作用的模型蛋白质,同源于人血红蛋白[9];人血清白蛋白(Human Serum Albumin,HSA)在血浆中含量丰富,它能结合、运输许多内源和外源性化合物分子,是血浆中的运输载体;牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)与人血清白蛋白(HSA)结构相似,具有识别手性化合物的能力[10]。因此,研究药物分子与血清蛋白之间的相互作用,有助于理解药物在体内的运输、分布和代谢情况。目前常用荧光和同步荧光法研究药物与蛋白质相互作用,通过实验可判断药物是否与蛋白发生相互作用。本课题组在前期研究中已得到高纯度蒜氨酸,拥有以蒜氨酸生物合成大蒜辣素的专利技术[11],已测定了大蒜辣素不同种属的血浆蛋白结合率[12],有文献报道大蒜浆汁进入红细胞可产生硫化氢(H2S)而发挥活性作用[13],Miron等研究发现大蒜辣素可迅速透过红细胞细胞膜[14]。本课题组前期研究中将大蒜辣素加入大鼠血细胞后,采用HPLC法可检测到硫化氢,在一定浓度范围内,随大蒜辣素的增加,硫化氢的量也随之增加。因此本研究旨在探讨大蒜辣素及其转化产物之一的硫化氢(H2S)与牛血红蛋白、牛血清白蛋白和人血清白蛋白之间的相互作用,进一步阐明大蒜辣素进入血液后的处置情况,为大蒜辣素活性作用机制研究奠定基础。
分别设置波长差为Δλ=15及Δλ=60扫描,得到H2S与BHB作用的同步荧光光谱图(图3)。H2S的加入使BHb发射光谱的最大吸收波长从336 nm变为333 nm,说明H2S的加入使BHb的荧光团所处环境的疏水性增加,即蛋白趋于收缩。从同步荧光猝灭的幅度看,Δλ=60 nm的同步荧光降幅差异较大,分别为1.6%和30.2%(25℃)及2.3%和31.9%(37℃),表明H2S与BHb发生相互作用,对蛋白质中的色氨酸残基的影响较大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]牛血红蛋白催化荧光猝灭法测定食用油中微量丙二醛[J]. 刘佑成,梁天真,刘桂珍,康鹏,凌绍明. 化学研究与应用. 2018(10)
[2]嘧啶衍生物与人血清白蛋白的相互作用[J]. 唐乾,苏晋红,曹洪玉,王立皓,史飞,王爱玲,宫婷婷,金晓军,郑学仿. 高等学校化学学报. 2017(11)
[3]超滤法结合替代对照品HPLC测定大蒜辣素与大鼠及人血浆的蛋白结合率[J]. 马雪红,王健,耿晶,李新霞,陈坚. 中国实验方剂学杂志. 2016(05)
本文编号：3276027
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