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新聞資訊

拉曼光譜儀在生物分子結構研究中的應用
【 2025-02-18 01:22 】【 瀏覽 64 】

拉曼光譜儀是一種用于分析物質(zhì)分子結構和化學成分的重要科學儀器,它基于拉曼散射效應工作。


便攜式科研級拉曼光譜儀

蛋白質(zhì)結構研究?

- 二級結構分析:蛋白質(zhì)的二級結構如α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲等在拉曼光譜中都有特征峰。例如,酰胺I帶(1600-1700 cm-1)主要源于C=O伸縮振動,可用于分析蛋白質(zhì)二級結構比例,α-螺旋通常在1650-1660 cm-1有強吸收,β-折疊則在1610-1640 cm-11680-1700 cm-1出現(xiàn)特征峰,通過對這些峰的分析能了解蛋白質(zhì)二級結構組成及變化。

- 側(cè)鏈構象研究:拉曼光譜可探測蛋白質(zhì)側(cè)鏈氨基酸殘基的構象。如苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸等芳香族氨基酸在拉曼光譜中有獨特的譜帶,能反映它們所處的微環(huán)境極性、氫鍵狀態(tài)等,進而推斷側(cè)鏈構象。

- 蛋白質(zhì)折疊與去折疊研究:在蛋白質(zhì)折疊和去折疊過程中,拉曼光譜的特征峰會發(fā)生變化。比如在熱或化學試劑誘導的蛋白質(zhì)去折疊過程中,酰胺I帶的位置和強度會改變,能為研究蛋白質(zhì)折疊機制和穩(wěn)定性提供依據(jù)。

核酸結構研究?

- 堿基構象分析:核酸的四種堿基(腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶/尿嘧啶)在拉曼光譜中有各自的特征峰。例如,腺嘌呤的一些特征峰在730 cm-11330 cm-1附近,通過這些峰的位置、強度和形狀可研究堿基的構象及與其他分子的相互作用。

- DNA雙螺旋結構研究:DNA雙螺旋結構的糖-磷酸骨架振動在拉曼光譜中有特征信號。如在800-1200 cm-1區(qū)域的譜帶與磷酸二酯鍵的振動有關,可用于研究DNA的構象變化,如從B型DNA到Z型DNA的轉(zhuǎn)變,以及DNA與藥物、蛋白質(zhì)等分子相互作用時雙螺旋結構的改變。

- RNA結構與功能研究:拉曼光譜可用于分析RNA的二級結構和三級結構。如tRNA的反密碼子環(huán)、莖環(huán)結構等在拉曼光譜中有特定的譜帶,能幫助研究RNA的折疊狀態(tài)、與蛋白質(zhì)的相互作用以及在翻譯等生物學過程中的結構變化。

脂質(zhì)結構研究?

- 脂肪酸鏈構象分析:脂質(zhì)的脂肪酸鏈在不同構象下(如全反式、順式等)拉曼光譜不同。脂肪酸鏈的C-H伸縮振動在2800-3000 cm-1區(qū)域有特征峰,可反映脂肪酸鏈的飽和程度和構象,如順式雙鍵會在3010cm-1附近出現(xiàn)特征峰,有助于研究脂質(zhì)的流動性和膜的相變。

- 脂質(zhì)膜結構研究:拉曼光譜可用于研究脂質(zhì)膜的結構和性質(zhì)。如脂質(zhì)膜中磷脂的頭部基團和脂肪酸鏈的振動在拉曼光譜中有不同的譜帶,能提供脂質(zhì)膜的厚度、流動性、相行為等信息,以及脂質(zhì)與蛋白質(zhì)、藥物等分子相互作用對膜結構的影響。 此外,拉曼光譜儀還可用于研究生物分子復合物結構,通過分析復合物中各生物分子特征峰的變化,研究蛋白質(zhì)與核酸、蛋白質(zhì)與脂質(zhì)、核酸與脂質(zhì)等生物分子間的相互作用,確定結合位點、結合方式及對生物分子結構和功能的影響,如研究轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結合、膜蛋白與脂質(zhì)膜的相互作用等。

拉曼光譜儀歡迎咨詢長春博盛量子,0431-85916189