生化分析-蛋白质荧光探针

第４４卷第９期　２０１５年９月　当　代　化　工　Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｖｏ１．４４，Ｎｏ．９　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，２０１　５　

基于数据库分析的增强型荧光探针研究　蔡苏亚　（陕西工业职业技术学院信息工程学院，陕西咸阳７１２０００）　摘　要：汞离子在我们生活中的应用较广，它的腐蚀性和致癌性较强。基于增强型荧光探针设计进行了分子　检测实验研究，数据库分析表明：探针荧光的发射强度随汞离子的增加而变强；ｐＨ在４．００～７．００之间，ｐＨ值不　会干扰化合物１对Ｈｇ２　的检测。结果表明：汞离子探针的高灵敏度和良好的选择性，对测定自来水和院校初级　水中的汞离子浓度起到了作用，对于荧光探针的进一步改进具有参考价值。　关键词：探针荧光；汞离子；发射强度；ｐＨ值　中图分类号：ＴＱ　０２８　文献标识码：　Ａ　文章编号：　１６７１—０４６０（２０１５）０９—２１４３—０３　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｐｒｏｂｅｓ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｄａｔａｂａｓｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ＣＡＩＳｕ－ｙａ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａａｎｘｉ　Ｐｏ１ｙ＝ｔｅｃｈｎｉｃ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａａｎｘｉ　Ｘｉａｎｙａｎｇ　７１２０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｅｒｃｕｒｙ　ｉｏｎｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｏｕｒ　ｌｉｖｅｓ，ｂｕｔ　ｉｔ　ｈａｓ　ｓｔｒｏｎｇ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｃａｒｃｉｎｏｇｅｎｉｃｉｔｙ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　ｐｒｏｂｅｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｆ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｄａｔａｂａｓｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ，ｔｈｅ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｅ　ｂｅｃｏｍｅｓ　ｓｔｒｏｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｍｅｒｃｕｒｙ　ｉｏｎｓ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ；　ｗｈｅｎ　ｐＨ　ｉｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　４．００－７．００．ｐＨ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｌ　ｄｏｅｓ　ｎｏｔ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｇ　．Ｔｈｅ　ａｂｏｖｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ：ｔｈｅ　ｍｅｒｃｕｒｙ　ｉｏｎ　ｐｒｏｂｅｓ　ｈａｖｅ　ｈｉｌｇｈ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｇｏｏｄ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ，ｉｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆｍｅｒｃｕｒｙ　ｉｏｎｓ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ　ｔａｐ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｐｒｏｂｅ；Ｍｅｒｃｕｒｙ　ｉｏｎｓ；Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ；ＰＨ　ｖａｌｕｅ　探针不是一种检测工具，而是一种检测分子，　该分析可以在保证被检测对象不产生或只产生可忽　略的干扰的情况下，通过和某特异靶分子相互作用　来检测靶分子。顾名思义，荧光探针是一种存在荧　光物质的分子，这种荧光探针可以作为一种指示剂，　通过一定的光的刺激使指示剂发光从而对被检测对　象进行定性或定量分析　。荧光分析方法具有很大　的优势，如较高的灵敏度，较好的选择性，所需要的样　本比较少，通常主要应用在分析化学领域，如分子生　物学、生物化学、医学等。但是自然界中的大量的　生物分子本身不存在或存在较少的荧光物质，这就　影响了检测工作的进行。因此人们采用荧光探针技　术促进检测工作的顺利进行，荧光探针技术是通过　能够使被检测对象产生较强荧光的方法增强荧光检　测试验的，其方法是在被检测对象中加人强荧光的　标记试剂、荧光生成试剂等，生成高荧光强度的共　价或非共价结合的物质。汞是存在于自然界中的一　种重金属元素，它的存在形式多种多样，有游离态、　无机和有机汞三种状态　。相对于亚汞离子（Ｈｇ￣），　汞离子（Ｈｇ２　）在我们生活中的应用较广，它的腐　蚀性和致瘟陛很强，具有破坏性。有机汞（尤其是　甲基汞）一般通过海洋生物进入人体，这种物质一　旦进入人体就会对大脑造成伤害，甚至还会出现其　他的慢性疾病，日本就曾发生过因有机汞而造成大　量的人感染水俣病。所以，检测汞离子在水中的含　量是关系人身安全的重要举措　。检测汞离子的方　法多种多样，包括原子吸收光谱法、电感耦合等离　子体质谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体　原子发射光谱法、电化学方法以及紫外可见光谱法　等　。但是这些检测方法都存在很大的缺陷，成本　高，样本提取难度大，耗费时间长，不能进行实时　和现场检测等。现在随着荧光探针的普遍应用，检　测汞离子主要采用荧光探针的方法。　１实验原理　ＦＱ—ＰＥＲ就是应用荧光探针的方法进行的，它　巧妙地利用Ｔａｑ酶的５’一３’外切酶活性，将荧光　探针加入到ＰＥＲ反应系统中，使该探针和ＤＮＡ模　板发生作用，进行特异性杂交，从而使探针的５’端　和３’端组成一个能够进行能量传递的结构，其中荧　光报告基团ＦＡＭ存在于探针的５’端，荧光淬灭基　团ＴＡＭＲＡ存在于探针的３’端。在探针完整的情况　下，如果荧光淬灭基团ＴＡＭＲＡ吸收了荧光报告基　团ＦＡＭ所激发出的荧光信号，那么荧光信号会保持　收稿日期：２０１　５－０３－１　７　作者简介：蔡苏亚（１９７９一），女，陕西岐山人，讲师，研究方向：计算机应用。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃａｉｓｕｙａ＠ｌ２６．

化学工程师　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ　２０１４年第Ｏ８期　

置　程　蝻　菌　她　文章编号：１００２—１　１２４（２０１４）０８—００７５—０４　

吖啶类荧光探针与蛋白质　

相互作用的研究　

张丽娟，张欣　

（福建生物工程职业技术学院药学系。福建福州３５０００２）　

摘要：文章研究３种新型吖啶类荧光探针（Ｎ一（２一二甲氨基）乙基一９一氯吖啶－４一甲酰胺（ＮＣＡＦ）、９一　［（Ｎ一２－二甲氨乙基）吖啶＿４一甲酰胺卜Ｏｔ一丙氨酸（ＮＡＦＡ）和４，９一二【Ｎ一（２一二甲氨基）乙基卜９一吖啶胺＿４一　甲酰胺（ＤＮＡＦ））与牛血清白蛋白（ＢＳＡ）的相互结合作用机理。分别对３种吖啶类探针自聚集情况、与牛血清　白蛋白结合常数Ｋ＾和结合位点数ｎ、热力学参数Ｈ、Ｇ以及Ｓ、能量转移效率Ｅ和结合距离Ｒ。进行比较，并　对实验数据进行分析。研究了３种吖啶类探针对蛋白质内源荧光猝灭的猝灭机制和主要作用力类型，为进一　步研究新的生物探针及其在生物大分子识别分析应用提供了一定的实验和理论支持。　关键词：吖啶类荧光探针；蛋白质；相互作用　中图分类号：０６５７　文献标识码：Ａ　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ａｃｒｉｄｉｎｅ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｐｒｏｂｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ＺＨＡＮＧ　Ｌｉ－ｊｕａｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｘｉｎ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｐｈａｒｍａｃｙ，Ｆｕｊｉａｎ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｆｕｚｈｏｕ　３５０００２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ａｉｍｓ　ｔｏ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ　ｏｆ　ｂｉｎｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　３　ｎｅｗ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ａｃｒｉｄｉｎｅ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｐｒｏｂｅｓ，ｎａｍｅｌｙ，ＮＣＡＦ，ＮＡＦＡ＆ＤＮＡＦ　ａｎｄ　ｂｏｖｉｎｅ　ｓｅｌ＇ａｌｍ　ａｌｂｕｍｉｎ（ＢＳＡ）．Ｉｔ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｈｅ　３　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ａｃｒｉｄｉｎｅ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｐｒｏｂｅｓ　ｏｎｅ　ａｎｏｔｈｅｒ　ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｓｅｒｆ－ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｔａｎｔ　ｏｆ　ｂｉｎｄｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ＢＳＡ（ＫＡ），　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｂｉｎｄｉｎｇ　ｓｉｔｅｓ（ｎ），ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ＡＨ，△Ｇ　ａｎｄ　ＡＳ，ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ（　）ａｎｄ　

化学实验知识：“荧光分析法在化学分析中的应用和实验方法”

荧光分析法是一种非常常见的化学分析方法，特别适用于有机化合物的分析，其基础是物质分子吸收光能激发到高能态后再发出特定波长的荧光。荧光分析法与其他分析方法相比，具有灵敏度高、特异性强、便于自动化等优点。下面就让我们一起来了解荧光分析法的应用和实验方法。

一、荧光分析法在化学分析中的应用：

1.食品中添加剂的检测

食品中含有许多添加剂，如防腐剂、着色剂、甜味剂等，荧光分析法能够快速准确地检测食品中的添加剂含量。

2.环境污染物的检测

环境中存在着大量的污染物，其中一些有机污染物具有比较显著的荧光特性，荧光分析法可以对这些污染物进行快速准确的检测。 3.药品活性成分的分析

荧光分析法可以对药品中含有的活性成分进行高灵敏的分析，尤其是对那些生物活性强的化合物，荧光分析法比其他分析方法更优。

4.生化分析中的应用

荧光分析法在生化分析中的应用尤其广泛，如对生物大分子的定量分析、酶的活性测定、蛋白质的鉴定等。

二、荧光分析法的实验方法：

1.实验仪器：

荧光分析法对实验仪器要求比较高，需要使用荧光光谱仪和荧光探针。

2.实验步骤：

1）荧光标准品的制备：选用一种已知浓度的荧光物质作为标准品，制备出不同浓度的荧光标准品。

2）实验样品制备：将待检测样品按照标准方法制备出来，并将其转化为可检测的荧光化合物。 3）样品的检测：将荧光标准品和待检测样品在荧光光谱仪的一定波长下进行检测，并对荧光峰进行积分和计算。

4）荧光曲线的绘制:根据荧光标准品的荧光数据绘制出荧光曲线，从而用来计算样品中荧光化合物的浓度。

5）数据处理:根据荧光曲线和样品检测的荧光数据，进行数据处理，计算出样品中荧光化合物的浓度。

三、实验注意事项：

1)荧光试剂必须保持干燥，避免阳光照射和高温环境。

2)待检测的样品需避免与荧光试剂接触过程中的直接光照。

3)在进行荧光分析实验的时候，应该使用纯净的溶剂和实验器皿，以避免不必要的干扰和误差。

检验科生化学常见检测与分析方法

生化学是一门研究生物体内化学变化及相互关系的科学。在检验科中，生化学是一项重要的技术领域，用于检测和分析样本中的化学成分和反应。本文将介绍一些生化学常见的检测与分析方法。

一、色谱法

色谱法是一种常见的分离和检测技术，广泛应用于生化学领域。其中，气相色谱法（GC）和液相色谱法（LC）是两种常见的色谱方法。

1. 气相色谱法

气相色谱法是将气体或者挥发性液体样品通过色谱柱进行分离和检测的方法。该方法适用于分离和检测样品中的挥发性有机化合物和气体。它的原理是通过样品在高温下蒸发，然后被带动进入色谱柱中。在色谱柱中，不同物质由于相互作用力的差异而分离，最终通过检测器检测。气相色谱法常用于环境监测、食品安全等领域。

2. 液相色谱法

液相色谱法是将溶解在溶剂中的样品通过色谱柱进行分离和检测的方法。该方法适用于分离和检测样品中的非挥发性有机化合物和离子。它的原理是将样品溶解在流动相中，通过色谱柱的分离作用，不同物质在色谱柱中的停留时间不同，从而实现分离和检测。液相色谱法常用于药物分析、食品成分分析等领域。

二、光谱法 光谱法是一种通过物质对光的吸收、散射或者发射来进行分析的方法。常见的光谱方法包括紫外可见光谱法（UV-Vis）、红外光谱法（IR）和质谱法（MS）。

1. 紫外可见光谱法

紫外可见光谱法是一种用于测定物质在紫外和可见光波段吸收特性的方法。该方法适用于分析样品中的有机物、无机物和生物分子等。紫外可见光谱法的原理是通过物质对紫外或者可见光的吸收来得到样品的吸收光谱，进而推断出样品中的成分和浓度。紫外可见光谱法在药物分析、环境监测等领域得到广泛应用。

2. 红外光谱法

红外光谱法是一种用于测定物质在红外光波段吸收特性的方法。该方法适用于分析样品中的有机物和无机物等。红外光谱法的原理是通过物质对红外光的吸收来得到样品的红外光谱，进而推断出样品中的分子结构和化学键的类型。红外光谱法在药物研发、聚合物材料分析等领域具有重要应用价值。