蛋白质的时间分辨荧光动力学及其在NADHNAD~+比率定量测量中的应用
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蛋白质定量鉴定技术在生物医学中的应用蛋白质是生命体内最为基础和广泛的一类分子,涉及到人类的生长发育、代谢和免疫等多个方面。
因此,研究蛋白质的特性和功能,对于生命科学和医学的发展具有重要意义。
而蛋白质定量鉴定技术则是在这些研究中扮演着重要的角色。
本文将就蛋白质定量鉴定技术在生物医学中的应用进行阐述。
首先,我们需要了解蛋白质的定量鉴定技术。
蛋白质定量鉴定技术是指通过检测蛋白质的浓度来确定其分子量、浓度、同工酶组成、结构、组装状态等信息。
现在比较常用的方法主要有分光光度法、比色法、生物学法、质谱法等。
其中,质谱法被认为是最为灵敏和准确的方法之一。
其次,蛋白质定量鉴定技术在多个领域中得到了广泛的应用。
最具代表性的领域之一就是生物医学。
在医学研究中,蛋白质定量鉴定技术不仅可以用于对蛋白质表达的定量和鉴定,还可以用于研究蛋白质的功能和调控机制。
例如,在研究疾病机理时,常常需要检测相关蛋白质的表达水平,以探究这些蛋白质是否与疾病的发生有关。
利用质谱法可以检测出蛋白质的分子量和同工酶组成,进一步确定其是否为目标蛋白质,并确定其表达的定量。
这些信息可以为疾病的发生机制提供重要的依据。
另外,蛋白质定量鉴定技术也可以用于临床医学中的诊断和治疗。
例如结肠癌患者检测的血清标志物CEA就是一种蛋白质,利用质谱法等技术可以将其定量,以达到辅助诊断和治疗的目的。
除了生物医学领域,蛋白质定量鉴定技术在其他领域中也得到了广泛应用。
在植物学和畜牧学方面,蛋白质定量鉴定技术可以用于研究蛋白质与植物或动物的生长发育、代谢调控等方面的关系,从而指导相应领域的科学发展。
总之,蛋白质定量鉴定技术在生物医学和其他相关领域中的应用已经得到了广泛的认可和应用。
这不仅为我们揭示了蛋白质在生命过程中的多重作用,还为疾病的发生、诊断和治疗提供了重要的依据和思路,对推动生物医学科学的发展具有重要的作用。
时间分辨荧光免疫分析技术的研究进展及在食品安全领域中的
应用
金晶;赖卫华;涂祖新;李鹏
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2006(027)012
【摘要】时间分辨荧光免疫分析技术是一种建立在免疫吸附分离和时间分辨荧光技术基础上的超灵敏检测方法.这项技术发展迅速,已广泛地应用于诸如临床检测、食品安全快速检测等领域.本文旨在全面地介绍时间分辨免疫荧光分析技术的原理和优点,并对这项技术的研究进展和在食品安全领域的应用作一综述.
【总页数】4页(P886-889)
【作者】金晶;赖卫华;涂祖新;李鹏
【作者单位】南昌大学,食品科学教育部重点实验室,江西,南昌,330047;南昌大学,食品科学教育部重点实验室,江西,南昌,330047;南昌大学,食品科学教育部重点实验室,江西,南昌,330047;南昌大学,食品科学教育部重点实验室,江西,南昌,330047
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
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1.时间分辨荧光免疫分析技术的研究进展 [J], 解肖鹏;张雷
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3.时间分辨荧光免疫分析技术检测梅毒抗体中的应用 [J], 郭辉
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蛋白质分子的定量分析方法蛋白质是生命活动中不可或缺的分子,广泛参与到生命的各个方面。
蛋白质分子的定量分析是研究生命活动机制的重要手段之一。
本文将介绍蛋白质分子的定量分析方法及其特点。
一、光谱法光谱法是一种常用的蛋白质分子定量分析方法。
蛋白质分子可以通过其吸收特定波长的光线来进行定量分析。
常用的技术包括紫外吸收光谱法(UV)、荧光光谱法和圆二色光谱法。
紫外吸收光谱法是通过测量蛋白质分子在紫外光区域(190-280纳米)的光吸收来定量分析蛋白质。
这种方法可以用于蛋白质含量的测量和结构的表征。
但是,紫外吸收光谱法对于一些蛋白质分子无法提供准确的定量结果。
荧光光谱法是一种敏感的定量方法,它利用蛋白质分子的荧光特性进行定量分析。
这种方法在生物学中的应用越来越广泛,特别是在蛋白质相互作用和药物筛选方面。
圆二色光谱法是一种检测蛋白质分子中手性结构(旋光性)的技术。
蛋白质分子的手性结构对它的功能起着重要作用。
圆二色光谱法可以对不同构象的蛋白质分子进行区分和定量分析。
二、生物传感器法生物传感器法是一种新型的蛋白质分子定量分析方法。
它是将某种特定的生物分子放置在一个传感器表面,当蛋白质分子与生物分子发生相互作用时,传感器中的信号将发生变化。
根据信号的变化可以定量测量蛋白质分子的含量。
常用的生物分子包括抗体、酶、DNA和RNA。
它们可以通过化学修饰或基因工程技术进行改造,以提高传感器的特异性和敏感性。
生物传感器法可以被用于药物筛选、生物安全检测、生命科学和临床诊断等领域。
三、质谱法质谱法是一种高分辨率、高精度的蛋白质分子定量分析方法。
它是利用蛋白质分子的质量和电荷量进行定量分析。
蛋白质分子可以通过质谱仪进行离子化,并用一个或多个检测器进行检测。
蛋白质质谱法包括某些形式的基质辅助激光解析/电离质谱法(MALDI-TOF)和液相色谱/串联质谱法(LC-MS/MS)。
质谱法可检测低至纳摩尔级别的蛋白质含量,因此常用于生物样本的高通量分析。
生物医学光学中NADH荧光检测技术的发展张瑞;黄玉广;裴应玫;党昱东;张知;张建保;张镇西【摘要】As NADH(reduced nicotinamide adenine dinucleotide) has been discovered over five decades since 1962,the using of NADH and its technique for medical diagnosis and medical testing methods emerge in an endless stream,the field is also expanding.From the current research results,NADH has played an important role in the field of modern medical diagnosis and detection because of its unique nature.Especially in the area of non-destructively monitoring brain activity in real-time,recognizing different kinds of brain tissue clearly and effectively,resisting cells radiation damage,resisting the apoptosis induced by radiation,regulating many balances in the human body and regulating human body biological clock.This paper will focus on the important areas of the breakthrough in NADH researches and adhibitions.%NADH(还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)自1962年被发现至今已有五十多年了,在此期间,运用NADH及其相关技术进行医疗诊断与医学检测的方式不断发展,领域也不断扩大.从当前的研究成果来看,NADH 因为其独有的性质在现代医学诊断与检测领域发挥了极大的作用,如实时、无损地监测脑部的活动;清晰、有效地识别不同种类的脑组织;抗细胞辐射损伤;抗辐射诱导的细胞凋亡;进行人体内的诸多平衡调节及人体生物钟调节等.本文将重点介绍在重要领域中的NADH研究和应用的突破.【期刊名称】《激光生物学报》【年(卷),期】2016(025)006【总页数】10页(P481-490)【关键词】NADH;荧光检测;生物医学;医疗仪器【作者】张瑞;黄玉广;裴应玫;党昱东;张知;张建保;张镇西【作者单位】西安交通大学生命科学与技术学院综合实践训练第十小组陕西西安710049;西安交通大学生命科学与技术学院综合实践训练第十小组陕西西安710049;西安交通大学生命科学与技术学院综合实践训练第十小组陕西西安710049;西安交通大学生命科学与技术学院综合实践训练第十小组陕西西安710049;西安交通大学生命科学与技术学院陕西西安710049;西安交通大学生命科学与技术学院陕西西安710049;西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室、生物医学分析技术与仪器研究所陕西西安710049【正文语种】中文【中图分类】R318.51现代医学诊断主要依赖于化验项目和各种医疗仪器对病灶进行精准定位与判断,以及对组织病理生理状态的实时多参数评价。
蛋白质荧光标记技术简介蛋白质荧光标记技术简介引言:蛋白质是生物体内最重要的大分子类别之一,参与了几乎所有生物过程的调控和执行。
了解蛋白质的定位、表达和相互作用等特性对于生命科学研究具有重要意义。
为了研究蛋白质在细胞中的行为,科学家们发展了多种荧光标记技术,这些技术使得蛋白质能够通过观察荧光信号实现可视化和检测。
本文将介绍蛋白质荧光标记技术的原理、应用以及该领域的最新进展。
一、蛋白质荧光标记技术的原理1. 荧光标记物选择蛋白质荧光标记技术需要选择合适的荧光标记物,通常使用的有荧光染料、荧光蛋白以及量子点等。
这些标记物具有不同的特性,例如染料具有较好的亮度和灵敏度,荧光蛋白具有较长的半衰期和较高的分子量,在选择时需要根据具体实验需求进行评估。
2. 标记物与蛋白质的结合标记物与蛋白质的结合有多种方法,包括共价结合和非共价结合。
共价结合通常采用交联剂或者双硫键等方式将标记物与蛋白质进行连接,而非共价结合则是通过亲和性标记物与蛋白质的特定位点结合。
3. 荧光信号的检测和分析经过标记的蛋白质可以通过荧光显微镜等设备进行观察,获得荧光信号。
这些信号可以通过图像处理和分析软件进行定量和定位分析,从而获得蛋白质在细胞中的空间分布和动态过程等信息。
二、蛋白质荧光标记技术的应用1. 蛋白质定位通过将蛋白质标记为荧光标记,可以直观地观察其在细胞中的定位。
这对于研究蛋白质在细胞器和亚细胞结构中的分布具有重要意义,同时也有助于发现异常定位与相关疾病之间的联系。
2. 蛋白质表达蛋白质荧光标记技术可用于检测蛋白质的表达水平和翻译后修饰等特性。
通过观察荧光信号的强度和分布,可以对蛋白质在细胞中的表达进行直观的观察和比较。
3. 蛋白质相互作用研究荧光标记技术为研究蛋白质之间的相互作用提供了有力的工具。
通过将不同蛋白质分别标记为不同的荧光色素,可以观察它们在细胞中的相互作用过程,深入了解蛋白质相互作用的特点和动力学等。
三、蛋白质荧光标记技术的最新进展1. 单分子荧光标记技术单分子荧光标记技术可以实现对单个蛋白质分子的荧光标记和观察。
荧光标记技术在蛋白质研究中的应用在蛋白质研究中,荧光标记技术是一种常用且有效的方法。
通过将荧光染料与蛋白质结合,可以实现对蛋白质的定位、追踪及通过荧光信号检测蛋白质的表达水平和相互作用。
本文将探讨荧光标记技术在蛋白质研究中的应用,并介绍其原理和优势。
1. 荧光标记技术的原理荧光标记技术基于光谱特性,通过将蛋白质与荧光染料结合,使蛋白质获得荧光性质,进而实现对蛋白质的可视化研究。
常用的荧光染料包括荧光素、硫光素、草酰青黄素等。
这些荧光染料的特点是能够吸收特定波长的光,再以较长波长的光进行发射,形成荧光信号。
2. 荧光标记技术在蛋白质定位和追踪中的应用荧光标记技术可以用于研究蛋白质在细胞和组织中的定位和追踪。
通过将荧光染料标记在特定的蛋白质上,可以观察蛋白质在细胞或组织中的分布情况,进而揭示蛋白质的功能和调控机制。
例如,科研人员可以通过荧光标记技术观察细胞中特定蛋白质的定位,以了解该蛋白质在细胞内的功能和作用机制。
同时,还可以通过实时荧光显微镜技术追踪蛋白质在细胞中的动态分布,进而研究其参与的生物过程和功能。
3. 荧光标记技术在蛋白质表达水平检测中的应用荧光标记技术可以用于检测蛋白质的表达水平。
通过将荧光染料与蛋白质结合,可以实现对蛋白质的定量分析。
由于荧光染料的荧光信号强度与染料分子数成正比,因此可以通过检测荧光强度来推测蛋白质的表达水平。
这种方法在蛋白质组学研究中被广泛应用,特别是在高通量蛋白质表达分析中,可以快速、高效地检测大量蛋白质的表达情况。
4. 荧光标记技术在蛋白质相互作用研究中的应用荧光标记技术可以用于研究蛋白质的相互作用关系。
通过将不同荧光染料标记在两个相互作用的蛋白质上,可以通过观察荧光能量转移的方式来检测蛋白质的相互作用。
例如,荧光共振能量转移(FRET)技术可以用于研究蛋白质的结构变化和相互作用的动力学过程。
这种技术在生物医学研究中有着广泛的应用,可以揭示许多重要的生物学过程,如酶的催化机制、蛋白质复合物的组装等。
蛋白质的时间分辨荧光动力学及其在NADH/NAD~+比率定量测量
中的应用
现代生物学领域中,对蛋白质结构与功能的研究一直是学术界关注的热点和焦点。
荧光探测技术因其高灵敏性且能够在分子尺度上提供生物化学相互作用的信息而被广泛应用于相关领域的研究之中。
时间分辨荧光作为荧光探测技术重要的组成部分,相较于稳态荧光具有更高的灵敏度和分辨率,近年来国内外学者对此方法的关注和研究深度不断加大,本文的研究便集中于此。
通过使用时间分辨荧光方法,本文首先对LicT蛋白和SNase变体的荧光动力学过程进行了深入的探讨,研究了其与蛋白质结构的关系。
在此基础之上,本文使用了基因编码的荧光蛋白生物探针,依据时间分辨荧光动力学原理,提出了一种高灵敏的NADH/NAD+比率定量方法。
与此同时,依据相同的实验技术和理论基础,本文还提出了一种环状排列黄色荧光蛋白探针去除pH值效应的NADH定量方法。
本文研究内容的第一部分由两方面构成,主要使用时间分辨荧光方法,并结合紫外吸收光谱和稳态荧光光谱对LicT蛋白和SNase 变体的色氨酸残基进行荧光动力学研究。
一方面,本文通过荧光发射和色氨酸残基寿命的差异,确定活化型LicT蛋白AC 141和野生型蛋白Q 22具有不同的结构特性。
多指数的荧光寿命说明了色氨酸残基微环境和淬灭现象。
在此基础上,通过衰减相关(DAS)和时间分辨发射光谱(TRES)说明了两种蛋白色氨酸残基和极性溶剂水的相互作用,并且活化型AC 141结构比野生型Q 22更为紧实。
此外,蛋白质中色氨酸残基的TRES表示了连续弛豫的过程。
色氨酸残基的各向异性说明了色氨酸在蛋白质系统中具有独立的局部运动,活化型AC 141的运动更加强烈。
总之,内源性色氨酸可以用作研究活化前后LicT蛋白局部微环境和结构变化的探针,为进一步探索皮秒量级级的LicT蛋白荧光动力学性质提供依据。
另一方面,本文主要使用时间分辨荧光方法,结合紫外吸收谱和稳态荧光光谱对葡萄球菌核酸酶(SNase)两种变体Δ+PHS和Δ+PHS+I92A的色氨酸残基荧光动力学进行了探究。
两种变体的稳态荧光光谱表明SNase螺旋结构对色氨酸残基的保护作用。
衰减相关光谱(DAS)随温度变化的不同趋势表明两种变体的折叠及热稳定性各不相同。
时间分辨发射光谱(TRES)中色氨酸残基0.5 ns的连续光谱弛豫过程印证了SNase变体的折叠结构紧密程度不同。
上转换分析结果则表明了色氨酸残基受弛豫效应的影响。
各向异性分析结果对残基和整个SNase变体的结构变化进行了阐述,说明色氨酸残基在蛋白质体系内有独立的局部运动,且其强弱与SNase的热
稳定性和热运动的整体效果有关。
因此,色氨酸可作为一种内源性探针对SNase
变体的折叠结构和热稳定性进行印证和研究。
除此之外,这些结论为使用时间分辨荧光方法进一步探索其他SNase变体的结构动力学性质提供了依据。
在蛋白质荧光动力学的研究基础上,使用相同的实验方法和理论基础,本文研究内容的第二部分研究了基因编码荧光探针Peredox、SoNar、Frex的NADH/NAD+定量方法,提出了基于荧光寿命部分强度的比率定量法。
通过时间分辨荧光方法的测量和分析可以看出,当NADH/NAD+氧化还原状态改变时,探针的寿命成分(τi)几乎保持恒定,而它们各自的部分振幅(αi)发生改变。
最重要的是,由于探针在两个不同状态之间存在结构变化,部分强度(ατi)在探针与NADH结合的过程中具有相反的变化趋势,其比率可以用于NADH/NAD+的定量。
这种方法与常用的稳态荧光强度和平均寿命方法相比,具有更大的动态范围和更高的分辨率。
此外,该比率测量法仅需要一个激发和一个发射波长,消除了传统的激发比率法和发射比率法存在的问题。
本文提出的NADH/NAD+新型比率定量方法,可用来简化基因编码荧光蛋白探针的设计,并且用这些探针实现高度灵敏
的分析物定量。
这种新方法可以广泛应用于活细胞的代谢成像。
与此同时,本文还提出了一种环状排列黄色荧光蛋白探针去除pH值效应的NADH定量方法。
该方法仅使用单个激发波长,用时间分辨荧光手段得到的寿命成分及其比重对NADH进行定量。
这种方法有望用于活细胞氧化还原水平的成像中。
综上,本文使用时间分辨荧光技术研究了蛋白质体系的动力学过程和NADH/NAD+
荧光蛋白探针部分强度的比率定量方法。
首先探讨了 LicT蛋白活化前后的结构变化和SNase蛋白折叠结构和热稳定性,为之后蛋白功能与结构的研究提供了新的思路。
在此基础之上,又对荧光蛋白探针的荧光动力学过程进行了研究,提出了高灵敏的NADH/NAD+时间分辨比率定
量方法和去除pH值效应的NADH定量方法,为活体细胞氧化还原状态的监测提供了新的方向。