小弟做化学的,看见文献中absorption spectroscopy, fluorescence spectroscopy,请问是什么意思
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发布时间:2022-04-23 12:14
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时间:2023-10-13 01:28
吸收光谱法 Absorption spectroscopy, [fanyi]
与电化学表征确认个别 CNT 载体 LBL 酶纳米结构的形成。各种物质由于其结构不同,对电磁波的吸收也不同,每种物质都有其特征性的吸收光谱,据此可对物质进行定量和定性分析的方法。
萤光光谱学 fluorescence spectroscopy
光电英语词汇
荧光光谱学主要是通过研究分析生物大分子本身具有的荧光发色团(称为内源荧光探针)或通过标记的外源荧光发色团(称为外源荧光探针),结合各种有关的荧光方法和技术来获得生物大分子结构、功能、相互作用等信息。具有内源荧光的物质不多,在蛋白质分子中,能发射荧光的氨基酸有色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr)以及苯丙氨酸(Phe)。个别蛋白质分子含有的黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)也能发射荧光。Trp、Tyr以及Phe由于其侧链生色基团的不同而有不同的荧光激发和发射光谱。因为蛋白质的荧光通常在280nm或更长的波长被激发,而Phe在绝大多数实验条件下不被激发,所以很少能观察到Phe的发射。这样蛋白质的内源荧光主要来自Trp和Tyr残基。在这些内源荧光团中,色氨酸的摩尔消光系数最高,可作为能量转移的受体,可被大于295nm的长波长激发。另外,色氨酸的量子产率和最大发射波长对吲哚环周围的微环境很敏感。暴露于溶剂中的色氨酸的最大发射波长为352nm,埋藏于蛋白质内部的色氨酸的最大发射波长变化较大,从307nm到352nm都可。量子产率的变化也很大,从0.01到0.4。也就是说色氨酸残基周围的微环境非极性越强,其荧光光谱越蓝移。例如,仅含有一个色氨酸的Azurin蛋白具有与众不同的荧光光谱,其最大发射波长大约位于307nm,这表明色氨酸残基位于一个非常疏水的环境中。Azurin蛋白可以说是迄今为止所有研究过的蛋白中色氨酸荧光光谱最大发射波长最短的蛋白。
当蛋白质逐步解折叠,内源色氨酸相应的逐步暴露于溶剂中,荧光谱不断红移,直至达到352nm(自 由色氨酸在水溶液中的最大发射波长),表明此时蛋白已经完全解折叠。色氨酸是蛋白质内含量最少的氨基酸种类之一,一般蛋白质只有一个或两个,这样也简化了 荧光信号的分析。运用基因突变技术,可把色氨酸移到蛋白质的任一位置或在没有色氨酸的蛋白质中加入一个色氨酸。因此,蛋白质的色氨酸内源荧光可以作为探针 广泛用于检测蛋白质结构构象的变化。
与色氨酸相比,蛋白质中的酪氨酸和苯丙氨酸残基在蛋白质构象研究中使用并不多,这主要是因为它们的量子产率较低,而且对环境变化比较不敏感。我们通常采用295nm或更长的波长来激发蛋白质,在这样的条件下酪氨酸和苯丙氨酸残基没有光吸收,此时我们可以获得仅来自色氨酸残基的荧光,而没有来自酪氨酸和苯丙氨酸残基的干扰。20世纪50年代以来,蛋白质分子中色氨酸和酪氨酸等芳香族氨基酸可发射紫外荧光的发现和研究开辟了利用内源荧光探针研究蛋白质溶液构象、结构和功能的新领域,为蛋白质研究发展作出了巨大的贡献。
当研究对象本身不能发射荧光时,只有通过非共价吸附或共价作用连接有荧光特性的物质进行研究,这种具有荧光特性的物质就是外源荧光探针。根据荧光探针与生物大分子连接方式的不同,分为非共价荧光探针和共价荧光探针。
非共价荧光探针主要有ANS,TNS等极性探针。1-苯胺基萘-8-磺酸(1,8-anilinonaphthalenesulfonate,1,8-ANS)是最常用的极性探针之一。它的一般溶剂相互作用大,特殊相互作用较小可忽略,非常适合用来探测溶液的极性。2,6-ANS和bis-ANS与ANS类似,有相同的极性依赖的荧光变化和结合蛋白质能力。bis-ANS是ANS的二聚体,结合蛋白质的能力更强。ANS在不同溶剂中的荧光光谱不同,最大发射从416nm(乙腈溶液-Ac)红移到465nm(水溶液),因此ANS荧光光谱最大发射峰位可以用来衡量ANS与生物大分子的结合位点的极性强弱。另外,ANS在极性环境中荧光强度很低,水中量子产率为0.003;在非极性环境中荧光增强,在乙醇中量子产率为0.4。ANS一旦结合蛋白质后荧光强度增大,光谱蓝移,荧光寿命增加,这一点使ANS及其衍生物非常有利于测定蛋白质的构象变化、解折叠以及亚基解离等。ANS结合在蛋白质的疏水区,尤其是在蛋白质的核酸结合位点,非极性口袋或非极性表面和蛋白质折叠过程的中间态。Masson等发现ANS与压力引起的蛋白质的熔球态有更强的结合能力。