摘要：

小分子物质与蛋白质相互作用是生物调控的分子基础,对于理解生物调控过程机制具有重要意义.氨基酸,小肽及其衍生物等作为蛋白质结构与功能关系研究的模型化合物,由于可以提供有关溶质—溶剂和溶质—溶质相互作用及分子内长程相互作用的重要信息,以及有助于揭示这些非键性质的分子间相互作用在蛋白质折叠中所扮演的关键角色,引起了生物物理化学工作者的浓厚兴趣.本论文主要内容由以下四大部分组成: 第一部分,选择具有典型疏水和亲水侧基的氨基酸(L-丙氨酸和L-丝氨酸)为研究对象,利用等温滴定微量热法(ITC)测定其在纯水以及分别在不同质量分数的DMSO-H_2O和DMF-H_2O混合溶剂中的稀释焓,根据McMillan-Mayer统计热力学理论计算得到两种L-氨基酸在溶液中的同系焓对作用系数(hxx),通过分析焓对作用系数与溶剂组成变化的关系,探讨溶液中溶质—溶质或溶质—溶剂相互作用的方式及溶剂结构变化对焓对相互作用的影响规律. 第二部分,选择手性的脂肪族一元醇,R-2-丁醇和S-2-丁醇(单手性中心),以及手性的脂肪族二元醇,(2R,4R)-(-)-2,4-二戊醇和(2S,4S)-(+)-2,4-二戊醇(双手性中心)为研究对象,利用等温滴定微量热法测定其在纯H_2O,甲醇,乙醇以及在两种不同质量分数的尿素-H_2O混合溶剂中的稀释焓. 第三部分,选取水溶性蛋白质人血清白蛋白(HSA)和药物小分子心得安为研究对象,用等温滴定微量热法测定体系相互作用的结合常数,结合焓,结合熵以及相互作用的位点数等热力学参数,并用"双位点键合"模型模拟研究HSA与心得安相互作用的机理,探讨相互作用的方式. 第四部分,选取水溶性蛋白质人血清白蛋白(HSA)和染料小分子茜素为研究对象,结合荧光光谱法和分子对接模拟计算方法研究了茜素与HSA体系的相互作用.同时,依据Stern-Volmer方程和Van't Hoff方程分别求得了298 K和302 K下的表观结合常数和相互作用的其它热力学参数.而分子模拟计算研究表明,茜素主要以疏水作用力与HSA结合;作用位点在人血清蛋白的Sudlow's siteⅠB,相互作用能为-23.557 kJ/mol;蛋白质骨架中的芳香族氨基酸,包括Tyr161,Phe149,Phe157以及His146等均处于相互作用的疏水笼中,这与茜素能使HSA荧光猝灭的实验结果是一致的.

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