圓二色譜分析(CD)
近年來,隨著藥物開發研究工作的不斷髮展,圓二色譜(Circular Dichroism,CD)分析已經成為蛋白質和多肽類生物製品開發研究中不可或缺的重要工具之一。圓二色譜儀利用蛋白質的圓二色性以及對左右圓偏振光吸收的不對稱性進行結構分析。蛋白質或多肽中的主要光活性基團包括肽鍵、芳香氨基酸殘基和二硫鍵等。當平面圓偏振光的吸收不對稱時,就會產生吸收差值,這種差異引起偏振光向量的振幅差,使圓偏振光變成了橢圓偏振光,這就是蛋白質的圓二色性。透過使用圓二色譜掃描器測量蛋白質等生物大分子的圓二色光譜,可以簡單而快速地鑑定生物大分子的二級結構,廣泛應用於蛋白質摺疊、構象研究和酶動力學等領域。
百泰派克生物科技有限公司BTP基於Jasco圓二色譜儀建立圓二色譜分析平臺,用於研究蛋白和多肽類生物製品的二級結構。儀器配備的溫控和滴度模組可以進一步研究溫度、pH值、離子強度等因素對於蛋白摺疊狀態和穩定性的影響。
圓二色譜技術
圓二色譜是應用最為廣泛的蛋白質二級結構測定方法,也是研究稀溶液中蛋白質構象的一種快速、簡單且相對準確的方法。它可以在溶液狀態下進行測定,更貼近蛋白質的生理狀態。圓二色譜測定方法快速簡便,對構象變化靈敏,因此成為研究蛋白質二級結構的主要工具之一,並在蛋白質構象研究領域得到廣泛應用。
實驗儀器
• 圓二色譜儀(Jasco)
應用
• 推斷物質的構型和構象
• 蛋白質/多肽等生物製品的二級結構和高階結構資訊分析
案例示意圖
樣品離心後取澄清溶液部分,上機檢測。
遠紫外檢測引數:
起始波長(Begin)190 nm,
終止波長(End)260 nm,
步長(Step)1 nm, 重複(Repeat)1次,
採集時間(Acquisition period) 1 s/點,
比色皿寬度0.1 cm。
得到如下結果:
常見問題:
問題1:圓二色譜在近紫外區和遠紫外區掃描到的圖譜代表什麼?
回答:圓二色譜在遠紫外區的掃描圖譜提供了蛋白質二級結構的資訊。它反映了蛋白質中肽鍵的空間排布,透過計算可以得到不同二級結構元件(如α-螺旋、β-摺疊、轉角和不規則捲曲)在蛋白質中的比例。這些資訊對於瞭解蛋白質的結構特徵和穩定性非常重要。
圓二色譜在近紫外區的掃描圖譜則提供了關於蛋白質側鏈的資訊。它反映了蛋白質中含有生色基團的氨基酸殘基(如色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸)在空間中的排布情況。同時,近紫外區掃描還可以揭示蛋白質中二硫鍵的微環境變化。這些資訊對於研究蛋白質的功能和相互作用具有重要意義。
問題2:使用什麼軟體分析蛋白質的二級結構,有何優勢?
回答:目前有多種軟體可用於蛋白質二級結構的分析和預測。BTP採用CDNN軟體進行分析。CDNN是一種基於深度神經網絡技術的二級結構計算軟體,它能夠透過分析蛋白質的氨基酸序列來預測其二級結構組成。相比其他軟體,CDNN具有以下優勢:首先,它提供了高準確性的計算結果,能夠準確預測蛋白質的二級結構。其次,CDNN具有高速度的計算能力,能夠快速處理大規模的蛋白質序列資料。此外,CDNN還具有經濟性,可以節省分析成本和時間。該軟體已在許多生物醫學應用中得到驗證和應用,例如藥物設計和蛋白質結構預測等。
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