顺丁烯二酰亚胺氮氧自由基的合成及自旋标记的血清白蛋白

本文报道制备顺丁烯二酰亚胺氮氧自由基纯品的方法。本方法为Hamilton-McConnell法的改进。在温和条件下,该化合物以共价键形式自旋标记到血清白蛋白的硫氢基和氨基等活性基团上。为利用自旋标记顺磁共振技术研究蛋白质分子的构象,提供了必要前提。经顺丁烯二酰亚胺氮氧自由基自旋标记的牛和羊血清白蛋白,由于标记位点和标记物所处的周围环境不同,给出了两类ESR波谱:即强固定化作用型和弱固定化作用型。用0.5 mMHgCl_2预处理牛血清白蛋白,阻断其硫氢基以后再自旋标记,仅给出弱固定化型波谱。从而进一步证明强固定化作用型波谱主要来自标记在蛋白质深层中的硫氢基;弱固定化作用型波谱则来自标记在靠近蛋白质表层的非硫氢基团上。通过对羊血清白蛋白自旋标记以后,再用8M尿素破坏其氢键的试验,发现原样品中强固定化型的谱线消失,仅剩下三条弱固定化型谱线。表明自旋标记物对蛋白质构象变化的反应是十分灵敏的。文中,对两类ESR波谱用自旋哈密尔顿理论进行了描述。     

脂肪酸多相脂质体与癌细胞膜相互作用的ESR谱研究

用电子自旋共振(ESR)技术对液晶态多烯脂肪酸多相脂质体与癌细胞膜相互作用进行了研究. 并探讨了其在抑制和杀伤癌细胞过程中可能具有的生物学意义.实验发现：油酸多相脂质体的影响使自旋标记物在Ec腹水肝癌细胞膜上的强固定化作用减弱, 弱固定化作用增强,使自旋标记物运动自由度增加.亚油酸多相脂质体的影响使自旋标记物在乳腺癌细胞膜上的强固定化作用增强, 弱固定化作用减弱,使自旋标记物运动自由度受到限制.蓖麻酸多相脂质体的影响使自旋标记物在S₁₈₀实体瘤细胞膜上的强固定化作用增强, 弱固定化作用减弱,使自旋标记物运动自由度受到限制.结果表明,多烯脂肪酸多相脂质体作用于膜蛋白引起了膜蛋白构象的变化.     

肾性贫血红细胞膜蛋白巯基结合位置性质的ESR研究

用四种不同链长的马来酰亚胺氮氧自由基标记物研究了慢性肾衰竭(CRF)贫血病人红细胞膜蛋白巯基结合位置的性质。从所得的ESR波谱计算了弱、强固定化成分之比(W/S)。结果表明,由M(Ⅰ)、M(Ⅱ)和M(Ⅲ)标记病人红细胞膜所得的W/S值都比标记正常人红细胞膜得到的W/S位高(P<0.05),这说明慢性肾衰竭贫血病人红细胞膜蛋白的巯基结合位置的构象发生了变化;用M(Ⅳ)标记正常人红细胞和病人红细胞所得到的ESR波谱都只含有弱固定化波谱,没有强固定化波谱。得出的这个结果将为探讨CRF贫血的发病机理提供理论证据。     

用电子自旋标记法研究γ辐照对红细胞膜的影响

本文用5-氮氧自由基硬脂酸、12-氮??氧自由基硬脂酸和16-氮氧自由基硬脂酸三种脂肪酸自旋标记物对人红细胞膜(血影)的不同深度膜脂的流动性作了进一步的研究,所得到的电子自旋共振波谱表明它们的序参数都随γ照射剂量的增大而增大。本文还用马来酰亚胺氮氧自由基标记在膜蛋白的SH基团上,所得到的波谱表明其旋转相关时间和强固定化对弱固定化组分的谱线高度的比值也都随γ辐照剂量增大而增大。结果说明γ辐照后,人红细胞膜的流动性降低。这与我们用荧光探针研究所得到的结果相似。     

山莨菪碱对人红细胞膜蛋白及膜脂运动的影响

本文采用自旋标记顺磁共振波谱技术,研究了山茛菪碱对人红细胞膜蛋白和膜脂运动的影响.结果表明:用马来酰亚胺标记的人红细胞膜,加入山茛菪碱后,其顺磁共振波谱中强、弱固定化作用谱的峰值比增大,膜蛋白的运动受到限制.山茛菪碱对红细胞膜脂的作用部位主要在极性头部,并影响膜脂的流动性.本文还对山茛菪碱与红细胞膜作用的可能机制进行了讨论.     

吸烟气相物质引起膜的生物物理特性改变的研究

本文用自旋标记方法测量了经过吸烟气相物质作用后脂质体膜流动性的变化,结果表明,随着吸烟气流量的不断加大,膜的流动性呈增大趋势.用马来酰亚胺自旋标记研究了吸烟气相物质对鼠肺细胞膜蛋白上巯基的影响,结果发现,随着通烟时间的延长,ESR波谱的强弱固定化比值逐渐减小,总的效应表现为膜蛋白上的巯基结合位点裸露程度变大.     

自旋免疫方法及其应用

免疫学是生物学中发展最快的学科之一。近几十年,它在基础理论和实际应用方面都取得了进展,诸如免疫电泳、免疫荧光、放射免疫等技术。本文介绍一种新的技术——自旋免疫法。一、基本原理自旋免疫类似于放射免疫。它是用具有顺磁性的自旋标记化合物代替放射性的化合物作为标记物。它不用γ闪烁计数器,而是用ESR波谱仪检测抗原抗体结合。所谓自旋标记化合物,即含有某种氮氧自由基的化合物。自由基中氮原子的 2P_z 轨道上有一未成对电子,可观     

用马来酰亚胺自旋标记研究库存血红细胞膜蛋白质构象

用两种马来酰亚胺自旋标记物—马来酰亚胺Ⅰ和马来酰亚胺Ⅴ研究了红细胞膜蛋白质构象及巯基结合位点性质在ACD-B方库存血保存期间的动态变化。结果发现,在35天的血液保存期间,马来酰亚胺Ⅰ所标记红细胞膜的S/w值很快下降到一低水平,而马来酰亚胺Ⅴ所标记红细胞膜的旋转相关时间则呈现迅速下降后缓慢升高的双相性变化。作者结合膜蛋白构象及其周围微观环境进行了讨论。     

用马来酰亚胺自旋标记研究库存血红细胞膜蛋白质构象

用两种马来酰亚胺自旋标记物—马来酰亚胺Ⅰ和马来酰亚胺Ⅴ研究了红细胞膜蛋白质构象及巯基结合位点性质在ACD-B方库存血保存期间的动态变化。结果发现,在35天的血液保存期间,马来酰亚胺Ⅰ所标记红细胞膜的S/w值很快下降到一低水平,而马来酰亚胺Ⅴ所标记红细胞膜的旋转相关时间则呈现迅速下降后缓慢升高的双相性变化。作者结合膜蛋白构象及其周围微观环境进行了讨论。     

超氧化物歧化酶的自旋标记研究

本文应用对-SH基特异性结合的自旋标记物对Cu_2Zn_2-SOD进行自旋标记研究,进一步观察了电离辐射对-SH基部位的影响,实验结果:(1)自旋标记后的Cu_2Zn_2-SOD表现出典型的弱固定化的ESR波谱信号特征。标记对Cu_2Zn_2-SOD的UV谱无明显影响。这表明该游离-SH基是位于酶蛋白分子的相对表层而不是包埋在疏水内部。(2)标记保温后立即取样及保温后17小时取样测酶活力,发现与未标记酶的活力相同。这表明该-SH基与酶的催化活性无直接关系。(3)在10—100Krad γ-射线照射下,酶活性及ESR信号幅度均随照射剂量增加而下降,两者之间有一定的相关性。     

锌_7-与镉_7-金属硫蛋白对羟自由基损伤大鼠红细胞膜保护作用的比较

用电子自旋共振自旋标记物氮氧自由基硬脂酸和马来酰亚胺标记大鼠红细胞膜脂和膜蛋白,测定膜脂流动性和膜蛋白构象改变,以硫代巴比妥酸法测定脂质过氧化产物丙二醛含量．结果表明,锌7-与镉7-金属硫蛋白对羟自由基引起的膜脂流动性减低、脂质过氧化反应增强双膜蛋白构象改变有明显抑制作用,而且,前者的作用明显强于后者．     

锌7—与镉7—金属硫蛋白对羟自由基损伤大鼠红细胞膜保护作用的比较

用电子自旋共振自旋标记物氮氧自由基硬脂酸和马来酰亚胺标记大鼠红细胞膜脂和膜蛋白,测定膜脂流动性和膜蛋白构象改变,以硫代巴比妥酸法测定脂质过氧化产物丙二醛含量。结果表明,锌７－与镉７－金属硫蛋白对羟自由基引起的膜脂流劝性减低,脂质过氧化反应增强及膜蛋白构象及改变有明显的抑制作用,而且,前的作用明显强于后。     

金属硫蛋白与红细胞的相互作用

根据金属硫蛋白(MT)对标记在膜上的马来酰亚胺自旋标记物的ESR波谱的影响,研究了MT与红细胞膜的相互作用,发现不同种属的MT对膜构象的影响不同.体外实验表明,MT可以吸附在红细胞的表面,用CdCl₂诱导家兔,对血浆和红细胞溶血液中的MT组分进行色谱分离,发现血液中的MT主要存在于血细胞中.进而对血液MT的来源、分布及其重要的生物学意义进行了讨论.     

白内障形成过程中晶状体细胞膜上脂类与蛋白质氧化的时间差异性

用马来酰亚胺及５恶唑氮氧自由基硬脂酸分别标记晶状体细胞膜中蛋白质及脂类,以电子 自旋共振方法研究在三硝基甲苯、亚硒酸钠、半乳糖、平阳霉素及紫外线等白内障诱发剂作用下,晶状体细胞膜氧化损伤变化,结果发现当晶状体细胞暴露于空气中时,晶状体细胞膜脂类氧化早于蛋白质的氧化;在五种白内障诱发剂作用下,均是如此,这说明白内障的形成首先是由膜中脂类氧化所引起。     

肾性贫血病人红细胞膜脂－膜蛋白相互作用的ESR研究

肾性贫血病人红细胞膜脂－膜蛋白相互作用的ＥＳＲ研究石红联,王建潮,赵保路,忻文娟（中国科学院生物物理研究所,北京１００１０１）关键词电子自旋共振,红细胞;膜脂－膜蛋白相互作用,肾性贫血,茶多酚我们曾用脂肪酸氮氧自由基自旋标记物和马来酞亚胺氮氧自由基自...     

细菌视紫红质蛋白的赖氨酸和丝氨酸残基在其膜环境中的自旋标记研究

用化学修饰和自旋标记ESR技术研究了bR中丝氨酸和赖氨酸残基的构象,结果表明PH对bR分子构象的影响是很明显的,在酸性条件下带有自旋探针的丝氨酸(Ⅰ-bR)和赖氨酸(Ⅱ-bR)的ESR波谱参数迥然不同,这与丝氨酸和赖氨酸残基位点微环境中的电荷效应有关.顺磁增宽剂能猝灭膜表面的自由基,而剩余的强固定化ESR信号显示出bR分子内部的‘刚性’构象.用2%Triton X—100处理可大大增加bR分子的‘柔性’,其ESR波谱特征与bR分子失去部分α螺旋结构和改变了它的某些运动方式有关.     

细菌视紫红质蛋白的赖氨酸和丝氨酸残基在其膜环境中的自旋标记研究

用化学修饰和自旋标记ESR技术研究了bR中丝氨酸和赖氨酸残基的构象,结果表明PH对bR分子构象的影响是很明显的,在酸性条件下带有自旋探针的丝氨酸(Ⅰ-bR)和赖氨酸(Ⅱ-bR)的ESR波谱参数迥然不同,这与丝氨酸和赖氨酸残基位点微环境中的电荷效应有关.顺磁增宽剂能猝灭膜表面的自由基,而剩余的强固定化ESR信号显示出bR分子内部的‘刚性’构象.用2%Triton X—100处理可大大增加bR分子的‘柔性’,其ESR波谱特征与bR分子失去部分α螺旋结构和改变了它的某些运动方式有关.     

氟化钠与强诱变剂联合作用前后膜蛋白巯基的变化及其与剂量和温度的关系

本文采用与膜蛋白巯基具特异性结合的马来酰亚胺氮氧自由基标记完整的健康人血红细胞膜,由此测得的ESR波谱表明,氟化钠在单独作用时与膜蛋白巯基结合,及其与重铬酸钾,丝裂霉素C或秋水仙素联合作用时增强与膜蛋白巯基的相互作用,并存在剂量效应关系.以上作用不论单独或联合的都有温度点.与对照组比较,氟化钠在单独作用时使温变点降得最多;在联合作用时重铬酸钾和丝裂霉素C降低温变点,而秋水仙素则增高.     

氟化钠与强诱变剂联合作用前后膜蛋白巯基的变化及其与剂量和温度的关系

本文采用与膜蛋白巯基具特异性结合的马来酰亚胺氮氧自由基标记完整的健康人血红细胞膜,由此测得的ESR波谱表明,氟化钠在单独作用时与膜蛋白巯基结合,及其与重铬酸钾,丝裂霉素C或秋水仙素联合作用时增强与膜蛋白巯基的相互作用,并存在剂量效应关系.以上作用不论单独或联合的都有温度点.与对照组比较,氟化钠在单独作用时使温变点降得最多;在联合作用时重铬酸钾和丝裂霉素C降低温变点,而秋水仙素则增高.     

金属硫蛋白抗自由基损伤研究

采用电子自旋共振技术(ESR),以马来酰亚胺自旋标记完整血红细胞和细胞膜,监测氧自由基引起的ESR波谱的变化,研究了不同亚型、不同结合金属的兔肝金属硫蛋白(MT)清除·OH和其对辐射损伤的防护作用。首次观察到四种MT清除·OH及抗辐射的能力与其亚型和结合金属种类有以下顺序的关系:ZnMT_2>ZnMT_1>CdMT_2>CdMT_1。而且还观察到MT对自由基损伤具有修复作用,其作用的强弱和清除·OH的能力大小顺序一致。对实验结果的分子机制进行了某些探讨。