1、稀土在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,會(huì)不可避免地進(jìn)入生態(tài)環(huán)境,經(jīng)食物鏈等渠道進(jìn)入動(dòng)物和人體體內(nèi)。蛋白質(zhì)是各類生命的基本物質(zhì),擔(dān)負(fù)著各種生理功能,從整體上維持生物體新陳代謝活動(dòng)的進(jìn)行。研究稀土與蛋白質(zhì)之間的作用機(jī)理,可為稀土資源安全利用提供理論基礎(chǔ)。本論文采用電化學(xué)方法、紫外-可見吸收光譜法、熒光光譜法手段研究了銪與胰蛋白酶、血紅蛋白、胃蛋白酶以及十五種稀土元素離子與葡萄糖氧化酶之間的相互作用機(jī)理,探討了稀土與蛋白質(zhì)之間的作用機(jī)理。首

2、先,論文簡(jiǎn)要概述了稀土的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)、小分子與蛋白質(zhì)作用及稀土與蛋白質(zhì)和酶作用的研究進(jìn)展,提出了本文的立題意義及研究?jī)?nèi)容。第二章考察了稀土鑭系氯化物在pH7.4的緩沖溶液中的電化學(xué)性質(zhì),并用Randles-Sevcik公式分別計(jì)算了Eu(III)在pH7.4Tris-HCl緩沖溶液中和pH2.0的HCl溶液中的擴(kuò)散系數(shù)。第三至第五章選用胰蛋白酶、血紅蛋白、胃蛋白酶作為模型,采用電化學(xué)方法、紫外-可見吸收光譜法以及熒光光譜法,分別考

3、察了在人體生理pH條件下,銪對(duì)這幾類蛋白質(zhì)的作用。首先考察了在不同濃度的三種蛋白質(zhì)存在下,Eu(III)的電化學(xué)性質(zhì)。循環(huán)伏安測(cè)試結(jié)果表明由于二者相互作用而導(dǎo)致了銪的氧化還原峰電流降低,峰電流的降低值同蛋白質(zhì)的加入量在一定濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)較好的線性關(guān)系;熒光光譜說明Eu(III)對(duì)所選模型蛋白均有較強(qiáng)的熒光猝滅作用,通過Stem-Volmer方程計(jì)算出熒光猝滅常數(shù)遠(yuǎn)大于猝滅劑對(duì)生物大分子的最大擴(kuò)散碰撞常數(shù),表明Eu(III)對(duì)三種蛋白質(zhì)的

4、熒光猝滅為生成復(fù)合物的靜態(tài)猝滅。通過循環(huán)伏安法和Lineweaver-Burk線性方程得到了銪和胰蛋白酶、血紅蛋白、胃蛋白酶之間的結(jié)合位點(diǎn)數(shù)都近似為1。紫外-可見吸收光譜顯示,隨著Eu(III)濃度的增加,胰蛋白酶、血紅蛋白、胃蛋白酶在某些吸收峰處的吸光度發(fā)生了變化,吸收峰波長(zhǎng)藍(lán)移,說明銪的加入改變了三種蛋白質(zhì)的構(gòu)象。第六章采用nafion膜將葡萄糖氧化酶修飾在玻碳電極表面,在不同濃度稀土的緩沖溶液中進(jìn)行了循環(huán)伏安研究。隨著稀土的加入,

5、葡萄糖氧化酶的峰電流逐漸變小,峰電位差變大,說明可逆性變差,推斷稀土的加入改變了蛋白質(zhì)的構(gòu)象。熒光光譜表明稀土對(duì)葡萄糖氧化酶有較強(qiáng)的熒光猝滅作用,猝滅機(jī)理為靜態(tài)猝滅,并用上述方法計(jì)算了稀土和葡萄糖氧化酶之間的結(jié)合位點(diǎn)數(shù)。第七章對(duì)稀土與蛋白質(zhì)的結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行了探討。采用循環(huán)伏安法和熒光光譜法考察了銪與色氨酸之間的相互作用。循環(huán)伏安法結(jié)果表明銪與色氨酸生成了復(fù)合物。銪對(duì)色氨酸有較強(qiáng)的熒光猝滅作用,由此推斷銪與色氨酸中熒光發(fā)色團(tuán)吲哚環(huán)上的N發(fā)生