热变性前后水合醛缩酶中水状态的热力学研究

 用差示扫描量热计,测定了不同水合态(水含量h从0.08g/g至2.50g /g)冻结的水合醛缩酶样品中冰的熔化温度和熔化焓,并计算出熔化熵。实验结果表明,变性前,水合醛缩酶中的水转化成四种状状:(1)不冻结水,(2)熔化焓和熔化温度均低了普通水的可冻结水,(3)熔化焓与普通水相同而熔化温度低于普通水的可冻结水,(4)熔化焓和熔化温度均与普通水相同的容积水。变性后,水合醛缩酶中的水可处于五种状态,即不冻结水,熔化焓低于普通水而熔化温度与普通水相同的可冻结水,以及熔化温度均低于普通水且彼此不相同的三种状态的可冻结水。实验还观察到,水合醛缩酶在热变性前后,水在这些态中的量是不同的。     

溶剂极性对碳酸酐酶热变性的影响

以差示扫描量热技术为手段研究了具不同碳氢链长度及不同浓度的醇－水溶剂对碳酸酐酶热变性温度及热变性焓的影响,以探讨两性分子对蛋白质构象及热稳定性的影响。结果表明,随着甲醇、乙醇及丙醇各自浓度的增加碳酸酐酶的变性温度降低;在相同的醇浓度下随着醇的碳氢链的加长,碳酸酐酶的变性温度明显下降;当醇在低浓度,例如１０％时,碳酸酐酶的热变性焓比在纯缓冲液中要高。而在高浓度时其变性焓比在纯缓冲液中要低,且随着碳氢     

差示扫描量热法在红细胞研究中的应用

差示扫描量热法(DSC)是在程序控制温度下,测量试样和参比物能量差随温度(时间)的变化关系的一种技术。它通过捕捉细胞升降温过程中的吸放热现象,利用热学参数(焓变、比热、相变温度)来表征其间细胞结构的变化情况。量热学方法与结构分析方法相结合,有助于深入剖析细胞的生理变化。本文从预测低温保存过程中最佳降温速度及分析细胞膜损伤机理两方面探讨差示扫描量热法在红细胞研究中的应用。     

差示扫描量热法直接测定抗冻蛋白质溶液的热滞效应

文献上一直用显微镜观察法等测定抗冻蛋白的热滞效应,其冰晶量是靠观察晶核体积估算得得的,人为性很大,用并示扫描量热法直接测定沙冬青抗冻蛋白质溶液的热滞效应,通过熔融焓和冻结焓值准确地测定了冰晶含有量和热滞温度。同文献比较,沙冬青ＡＦＰ具有极高的抗冻活性,而且开创了一个新的有效的测量抗冻蛋白抗冻活性的途径。     

脂肪酸对牛血清白蛋白的水合及热变性的影响

本文用差示扫描量热技术和热重分析技术分别测定了结合有不同脂肪酸的牛血清白蛋白在不同相对湿度下的水合值R、热变性温度T_D及变性焓ΔH_D。实验结果表明,在任一实验相对湿度下,脂肪酸含量的增加均导致牛血清白蛋白(简称BSA)的水合值增加,其增加程度因脂肪酸的种类而异;在低相对湿度下,脂肪酸含量的增加对BSA的热变性起敏化作用即使T_D降低;而在高相对湿度(例97%)及水溶液状态下,脂肪酸含量的增加对BSA的热变性起保护作用即使T_D增加,其影响程度为月桂酸>油酸>硬脂酸。月桂酸和油酸使BSA的ΔH_D增加,硬脂酸使其ΔH_D降低。实验还表明脂肪酸与低温吸热峰的出现无关。     

差示扫描量热法分析Ca2+对嗜热菌来源的α-淀粉酶热稳定性的影响

采用毛细管差示扫描量热法,分析Ca~(2+)对嗜热菌Anoxybacillus sp.来源的α-淀粉酶AGXA的热稳定性的影响及其机制。脱气后的蛋白样品和缓冲液,分别加入对应的样品池和缓冲液池中,测量温度为10℃～120℃,升温速率为1℃/min。测量结果中,纵坐标为C_p,横坐标为温度,去折叠变化曲线峰最高点对应的横坐标为蛋白质去折叠温度T_m,去折叠变化曲线与对应温度的积分值为热焓变化值ΔH,范特霍夫焓变化值ΔH_v由去折叠变化曲线峰形状决定。根据改进的吉布斯-亥姆霍兹方程计算AGXA的自由能变化值ΔG,绘制AGXA自由能变化与温度关系的稳定性曲线。结果表明:有Ca~(2+)和无Ca~(2+)存在时,AGXA的ΔH_v与ΔH的比值都约等于1.0;有Ca~(2+)时,AGXA的T_m、ΔH和ΔC_p值,分别为77.8℃、292.5 kcal/mol和2.76 kcal·mol~(-1)·℃~(-1);无Ca~(2+)时,AGXA的T_m、ΔH和ΔC_p值,则分别为67.3℃、238.3 kcal/mol和3.81 kcal·mol~(-1)·℃~(-1);有Ca~(2+)时的AGXA,其T_m、ΔH值分别比无Ca~(2+)时的高,ΔC_p值则比无Ca~(2+)时的低。有Ca~(2+)和无Ca~(2+)的α-淀粉酶AGXA的热变性过程皆为不可逆的双态模式,有Ca~(2+)的AGXA,通过增大ΔH和降低ΔC_p的方式提高其热稳定性。研究揭示了Ca~(2+)提高AGXA的热稳定性机制,为进一步扩大该酶的应用提供了理论和实践支撑。     

等温滴定量热法在蛋白质-配体相互作用中的应用

等温滴定量热法(ITC)近年来迅速发展并广泛应用于分子生物学及其相关领域的研究分子相互作用的生物物理技术,它是在恒定温度下唯一能够直接测量复合物形成过程中的热量变化的方法。它可以简单地通过测量两个溶液相互作用时吸收或放出的热量来提供分子相互作用的重要信息,如结合常数、结合位点数、自由能、焓和熵。综述了ITC的工作原理、技术特点,以及在蛋白质-配体相互作用方面的最新应用和未来的发展方向,表明ITC数据结果的有效性及其在该领域的应用价值。     

去辅基天青蛋白两种天然构象共存的热力学证据 ———差热温度扫描和圆二色的研究

天然态蛋白质能否在溶液中存在多种构象是一个有争议的问题 . 在前报道中已经鉴定出绿脓杆菌去辅基天青蛋白突变体 M121L 可以多种构象共存 . 用差热扫描量热和圆二色性的方法研究了野生型去辅基天青蛋白的热变性 . 结果表明在 pH 从 4.0 到 9.0 的范围内存在着两个摩尔热容最大值 . 较低温度下的去折叠反应在所研究 pH 范围内均部分可逆,而较高温度下的去折叠反应均不可逆 . 蛋白质去折叠的热容变化双峰用可相互转化的两种构象共存模型进行拟合 . 较低温度下能够去折叠的构象在 pH 4.0 时占 64% ,在 pH 9.0 时占 55%. 监测热变性过程中圆二色谱在 219 nm 处的信号变化也可以观测到两个独立的去折叠变化 . 信号变化的比值与在相同条件下差热扫描法测得的两种构象摩尔比一致 . 上述结果进一步支持了前文提出的去辅基天青蛋白在溶液中至少存在着两种构象的设想 .     

抗疟药物氯奎、阿的平、四氢-9-氨基(口了)啶与双链小牛胸腺DNA的结合

本文用体相微量量热计所得数据,估算了两种抗疟药物(antimalarial)分子和两种结构上相似的分子与DNA结合时的标准结合热焓。根据在不同离子强度下测定的表观结合常数获得了热力学结合常数。根据这些数据以及标准结合热焓计算出标准结合自由能、标准结合熵。结果发现凡与DNA结合的分子,具有线性芳环结构的,结合时主要取决于热焓的大小。具有脂肪链或脂肪环结构的,结合时主要取决于熵变。     

酶的热化学研究——Ⅰ.精氨酸酶催化水解反应的热动力学

用微热量计系统测定了精氨酸水解反应的焓变,其值为:(?)_rH_m(298K)=18.35±0.15 KJmol~(-1)(?)_rH_m(303K)=19.20±0.15 KJmol~(-1)(?)_rH_m(310K)=19.58±0.10 KJmol~(-1)用热动力学方法解析了实验热谱图,求出精氨酸酶的米氏常数,其值为K_m(298k)=1.7mmol~(-3)K_m(303k)=1.2mmol~(-3)K_m(310k)=2.3mmol~(-3)     

常绿阔叶林次生演替的一种系统动力学模型

植物群落的演替过程是一个系统,这一系统具有一般系统的基本规律。植物群落演替过程的每个阶段可视为系统的不同状态。就演替系统而言,在一定条件下系统可由一种状态转移到另一种状态。这种系统状态间转移的过程实际上对应着演替过程。植物群落演替系统是动态系统。就是说系统的要素随时间的变化而变化。动态系统都可用微分方程(组)描述其发展变化的规律。这种用微分方程(组)描述的反映系统动态特征的数学表达式称为系统动态数学模型(动力学模型),系统动态数学模型按解决问题目的的不同可分为一     

南极细菌胞外多糖溶液冻结特性的差示扫描量热研究

采用差示扫描量热法,测定几种南极细菌胞外多糖(简称,EPSs)溶液的结晶、熔融、焓转变以及水合性质等冻结特性,分析了EPSs的浓度和分子量与其抗冻活性的关系.结果表明,在溶液冻结过程中,仅0.25%的Pseudoalteromonas sp.S-15-13 EPSs(分子量,6.2×104Da)可抑制冰核形成,溶液冻结温度较纯水的降低(1.07±0.62)℃;溶液的冻结焓降低说明冰核生长变缓,冰晶形成细小,0.125%的Shewanella sp.5-1-11-4 EPSs(分子量,1.2×103Da)和Moritella sp.2-5-10-1 EPSs(分子量,3.0×103Da)冻结焓分别较纯水的降低17.15%和29.13%,S-15-13 EPSs在0.125%～0.5%的范围内可降低冻结焓,0.125%时冻结焓较纯水的低30%,其不冻水含量为(0.292 ±0.05) g/g.在冰晶熔化过程中,几种EPSs均可降低溶液熔融温度和熔融焓,促进冰晶熔化,使冰晶细小;4.0%的5-1-11-4 EPSs、2-5-10-1 EPSs和0.5% S-15-13 EPSs的熔融温度较纯水的分别降低(2.70±0.15)℃、(2.30±0.39)℃和(4.66±0.42)℃.研究结果阐明EPSs可以通过改变菌体周围水的冻结特性,以抵御冰晶对微生物的损伤,大分子量EPSs对冰晶的抑制作用强于低分子量的.     

基于细胞热漂移测定(CETSA)技术鉴定活细胞内药物靶标的标准操作流程

【目的】细胞热漂移测定(cell thermal shift assay, CETSA)技术是一种检测细胞内药物(配体)和蛋白质(靶标)相互作用的技术,原理是当蛋白质结合药物后,其热稳定性会发生变化,通过测定这种变化去鉴定药物和蛋白之间的相互作用。本研究以治疗多发性骨髓瘤的靶向药帕比司他(panobinostat)为例,建立基于蛋白印迹杂交(Western blotting)和CETSA技术的药物靶蛋白鉴定的标准操作流程。【方法】首先用药物panobinostat处理培养的K562细胞,然后加热处理细胞、裂解细胞及提取可溶性蛋白,以及用抗靶蛋白的抗体经Western blotting定量可溶性蛋白。【结果】经Western blotting定量及曲线拟合,成功得到3个蛋白——组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC1)、人突触蛋白(humansyntaxin-4,STX4)以及四三肽重复结构域(tetratricopeptiderepeat domain38,TTC38)随温度变化的热熔解曲线和恒定温度条件下的药物剂量反应曲线。【结论】HDAC1、STX4及T...     

羟基化修饰对大鼠胶原热稳定性的影响研究

采用差示扫描量热仪(DSC)研究羟脯氨酸(Hyp)含量对胶原热稳定性的影响。以不同周龄BN大鼠皮肤为原料制备了胶原,分析制备胶原中Hyp的含量;采用DSC测定不同Hyp含量胶原的临界变性温度及焓变;采用圆二色光谱(CD)检测提取胶原的二级结构。结果表明,提取胶原在41.3℃发生三螺旋解聚,CD光谱分析结果表明,当样品经临界变性温度处理后,部分三螺旋结构转化为无规则线圈结构。胶原变性过程中所需热量与羟脯氨酸含量呈正相关,实验建立了胶原热变性过程中焓变与Hyp含量的关系。该研究表明胶原中脯氨酸羟基化修饰是影响胶原热稳定性的关键因素。     

B链羧端去八肽胰岛素的核磁共振研究

用~1H核磁共振(简称NMR)卷积差谱和温度差谱技术对胰岛素与去八肽胰岛素(简称DOI)局部溶液构象进行了比较研究。通过二者NMR谱的比较发现胰岛素和DOI谱的CH_3峰区存在明显差异。DOI三维结构的屏蔽效应明显降低;以缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸CH_3组成的峰区变尖、变窄、接近自由蜷曲状态蛋白质谱。高场区0.42ppm的峰肩为A_2-异亮氨酸在三维结构中受邻近A_(19)-酪氨酸屏蔽影响的高场位移峰,该峰在DOI谱中消失。因此暗示着A链头尾密切联系着的三维结构遭到破坏。用温度差谱简化NMR谱。比较了胰岛素与DOI二者随温度上升构象变化的过程以及各自对热的不稳定性,表明DOI分子在溶液中还保存一定的特定构象;但结构相当松散,热不稳定性增加。胰岛素经去B链羧端八肽后局部构象将有明显变化,可能导致胰岛素某种特定空间结构受到破坏。这也可能是DOI分子生物活性丧失的一个重要原因。     

B 链羧端去八肽胰岛素的核磁共振研究

用~1H 核磁共振(简称NMR)卷积差谱和温度差谱技术对胰岛素与去八肽胰岛素(简称DOI)局部溶液构象进行了比较研究。通过二者NMR 谱的比较发现胰岛素和DOI 谱的CH_3峰区存在明显差异。DOI 三维结构的屏蔽效应明显降低;以缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸CH_3组成的峰区变尖、变窄、接近自由蜷曲状态蛋白质谱。高场区0.42ppm 的峰肩为A_2-异亮氨酸在三维结构中受邻近A_(19)-酪氨酸屏蔽影响的高场位移峰,该峰在DOI 谱中消失。因此暗示着A 链头尾密切联系着的三维结构遭到破坏。用温度差谱简化NMR 谱。比较了胰岛素与DOI 二者随温度上升构象变化的过程以及各自对热的不稳定性,表明DOI 分子在溶液中还保存一定的特定构象;但结构相当松散,热不稳定性增加。胰岛素经去B 链羧端八肽后局部构象将有明显变化,可能导致胰岛素某种特定空间结构受到破坏。这也可能是DOI 分子生物活性丧失的一个重要原因。     

一种烘丝筒温度测量系统

<正>专利号:ZL202010878206.X专利申请日期:2020年8月27日技术领域本发明涉及烘丝筒技术领域,具体涉及一种烘丝筒温度测量系统。背景技术目前滚筒烘丝机内壁加热薄板温度均未直接测定,因此无法监测滚筒烘丝机工作状态下内壁加热薄板的实时温度,现有筒壁温度的获取是通过蒸汽压力换算温度公式得出,但现有的蒸汽压力换算方法误差较大,存在一定的滞后,不利于对滚筒烘丝机的精准控制,也不利于对烘丝机加热薄板工作状态的实时掌控。     

杂拟谷盗的热适应特性

为了解杂拟谷盗Tribolium confusum Jacquelin du Val的热适应特性,将杂拟谷盗分别于15,25和35℃下驯化2周后,用温度梯度仪测量在不同温度驯化下杂拟谷盗的最适温度、临界低温和临界高温。结果表明,驯化温度对杂拟谷盗最适温度、临界低温和临界高温的影响极显著(P<0.01),最适温度、临界低温、临界高温均随着驯化温度的升高而升高。最适温区的范围随着驯化温度的升高而扩大。驯化温度对杂拟谷盗最适温度的影响最大(0.317),对临界低温的影响(0.310)大于临界高温(0.255)。     

利用计算机测量心肌收缩功能

本文按照Maxwell心肌模型,在左心室等容收缩期测定心肌收缩功能。应用微电脑技术,将模拟ECG及LVP信号经12位A/D转换器转变成数字量,并自动分析出有关心肌收缩性功能。系统利用R波顶点来确定等容收缩期的起始点,用LVP的导数最大值作为等容期终点,收缩性能的主要指标均在LVP等容收缩期测量,系统能对四道测量信号作实时分析处理,且将四道在原始信号长时间地(可达数小时)不间断地记录在计算机硬盘上待实验完成后,再作详细分析处理。系统运用两种方法得到Vmax值,并作出dp/dL与发展压D.P的心率环图,收缩——舒张环图及有关的30多种重要参数。     

在水生与气生状态下石莼光合作用对光照和温度的响应

如何对付由于高潮时的水生状态与低潮时的气生状态高频率循环所导致的不同环境条件,是潮间带海藻的光合作用所面临的独特问题。对采自汕头沿岸的石莼(Ulva lactuca)在水生和气生不同状态下光合作用对光照和温度的响应特性进行了测定,以探讨这种常见的潮间带绿藻在潮汐循环背景下的光合特性。在气生状态下,光饱和净光合速率(Pmax)随气生暴露时间的变化模式可以很好地用三次方程进行描述,而温度影响方程的系数;当水分损失为15％时,石莼的Pmax增加至最大值,然后Pmax随进一步脱水而下降,在水分损失为80％时下降至0。温度对Pmax的影响在水生状态下比在气生状态下更大。气生状态下(充分水化)Pmax在10℃时显著小于水生状态下的值,而在30％时则相反。在10℃时,气生干出时间在6h以内,或在20％时,气生干出时间在2．2h以内,石莼的净碳固定量在气生状态下比在水生状态下要大;而在30％时,在气生状态下的净碳固定量比总是小于在水生状态下的净碳固定量。认为石莼在低潮气生状态下与在高潮水生状态下光合特性及净碳固定存在差异,但这种差异与环境温度及叶状体的水分状态有关。