钴离子对烟草蚀纹病毒蛋白酶结构的影响

烟草蚀纹病毒蛋白酶(Tobacco Etch Virus protease,TEVp)是一种高特异性、高保守的重要工程蛋白,其结构稳定性尤为重要;钴离子(Co~(2+))具有一定的生物毒性.为了解Co~(2+)对TEVp结构的影响,运用内源荧光方法和同步荧光方法探讨Co~(2+)对TEVp结构的调控机理.光谱显示Co~(2+)对TEVp内源荧光有明显的淬灭作用,导致TEVp分子中色氨酸和酪氨酸残基的疏水性增加.在300 K和311 K温度条件下,淬灭常数K_(sv)分别为4.161×10~2L/mol和2.129×10~2L/mol,结合平衡常数K_A分别为6.625×10~3L/mol和5.132×10~3L/mol,且动态荧光淬灭速率常数Kq远大于扩散碰撞淬灭速率常数的最大值2.0×10~(10)L mol~(-1)s~(-1),表明其淬灭机制属于静态淬灭.吉布斯自由能ΔG0,焓值ΔH0且熵值ΔS0,表明Co~(2+)与TEVp的相互作用能够自发进行,且它们之间的主要作用力类型为静电作用力.本研究分析Co~(2+)对TEVp多种荧光光谱性质的影响和Co~(2+)对TEVp结构影响的作用机制,可为TEVp在生物学和生物工程等领域的有效利用奠定基础.     

麻疯树核糖体失活蛋白(curcin)的化学修饰与其活性的关系

通过无细胞体系蛋白合成抑制活性的测定,结合荧光光谱和圆二色谱技术,对麻疯树核糖体失活蛋白(cur-c in)部分氨基酸残基进行特异性化学修饰,探讨维持curc in活性的必需氨基酸基团及修饰对curc in结构的影响.结果表明,组氨酸和半胱氨酸的修饰对活性没有影响.色氨酸和赖氨酸的修饰使curc in的活性分别下降了50%和100%,表明色氨酸和赖氨酸是维持curc in活性的重要残基.精氨酸修饰导致curc in的抑制活性完全丧失,内源荧光强度下降,最大发射波长发生红移,CD谱发生显著变化;表明精氨酸也是维持curc in活性的必需残基,并且对空间结构影响较大,推测对精氨酸的修饰破坏了精氨酸与其它基团的连接,导致curc in分子结构发生改变,失去和底物结合的能力,因而活性丧失.图3表1参34     

生活垃圾生物炭源溶解性有机质分馏和络合重金属的作用

为揭示生活垃圾衍生的溶解性有机质的成分及其与重金属的相互作用机制,利用固相萃取与分馏技术,将生活垃圾衍生的溶解性有机质进行分馏,并采用荧光猝灭滴定与光谱分析探究各馏分与Cu的络合作用.结果表明,分馏共得到4种组分,分别为疏水酸性组分、疏水中性组分、疏水碱性组分和亲水性组分,按C含量分别占5.64%、64.37%和11.66%和18.33%.在这4个组分的三维荧光光谱中观察到5个荧光峰：A(Ex/Em=240/425 nm,类富里酸物质)、C1和C2(Ex/Em=270/425 nm和Ex/Em=315/412 nm,类腐殖酸物质)、T1(Ex/Em=240/354 nm,类色氨酸物质)和T2(Ex/Em=275/358 nm,微生物代谢产物);其中在疏水中性组分中观察到3个荧光峰A、C1和C2. Cu对疏水中性组分的络合顺序为：405—450 nm>383 nm>397 nm>323—340 nm;Ryan-Weber模型拟合表明络合稳定常数（lg K）:C2(4.10)>A(3.97)>C1(3.91);这表明与Cu络合时类腐殖酸物质优先于类富里酸物质....     

结合高分辨质谱法、荧光光谱法及分子对接研究全氟化合物与白蛋白的相互作用

本文结合电喷雾离子源-四极杆串联时间飞行高分辨质谱法(ESI-QTOF HRMS)、荧光光谱法(FL)以及分子对接(MD)实验手段,研究了全氟辛酸(PFOA)、全氟十二酸(PFDoA)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用机制.首先,采用HRMS方法检测到了PFOA、PFDoA与BSA结合物的分子量信息,证实了这两种污染物与BSA能形成稳定复合物;利用荧光光谱法证实了两种污染物对BSA的荧光猝灭为静态猝灭,进一步验证了PFOA、PFDoA与BSA之间复合物的形成,同时计算了两种污染物对BSA的结合常数和结合位点数,得出PFDoA与BSA的结合常数更高的结论,这一实验结果也与其他研究工作结果互为印证,即全氟化合物的C—F链长对其与生物分子的分配常数的正比关系.另外,使用分子对接研究手段进一步验证了PFOA、PFDoA与BSA的3个结合位点之间均存在相互作用,两种污染物的极性端与BSA氨基酸残基直接形成氢键,疏水端则与非极性残基有疏水相互作用,氢键作用与疏水作用共同促进PFCs有机污染物与蛋白质的相互结合.     

基于分子对接技术的萘酶促反应速率影响因素

本文引入16种取代基团对顺-萘二氢二醇分子进行修饰,并将顺-萘二氢二醇分子及其修饰后的衍生物与萘代谢关键酶顺-萘二氢二醇脱氢酶进行分子对接,以考察萘酶促反应速率的影响因素.分子对接表明,顺-萘二氢二醇分子基团的疏水性、电负性和体积是影响顺-萘二氢二醇和顺-萘二氢二醇脱氢酶之间亲和力的主要因素;此外,对接构象显示,顺-萘二氢二醇脱氢酶的氨基酸残基与顺-萘二氢二醇分子及其衍生物之间的疏水作用、氢键和空间位阻效应也是影响顺-萘二氢二醇和顺-萘二氢二醇脱氢酶之间亲和力的主要因素,上述因素均可影响萘降解关键步骤的酶促反应速率.     

双酚A及其活性炭催化微波照射降解液对牛血清白蛋白的作用

采用UV-vis光谱和荧光光谱法研究双酚A(BPA)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.结果显示,BPA的加入能使BSA肽链伸展,导致色氨酸,酪氨酸和苯丙氨酸等残基的芳杂环裸露,紫外光谱表现为明显的增色效应.在三个给定的温度(25℃,37℃和42℃)下,BPA对BSA的荧光猝灭方式均为静态猝灭,结合位点数(n)均为1,作用距离(r)均小于7 nm.BPA与BSA的相互作用是自发进行的,主要为疏水作用.同步荧光光谱表明,BPA对BSA的色氨酸残基微区的影响大于对酪氨酸残基微区的影响.酸度和离子强度的增加促进BPA与BSA的相互作用.另外,通过UV-vis光谱和高效液相色谱(HPLC)研究了活性炭催化微波照射下BPA的降解液对BSA的作用.结果表明,此法可有效地降解BPA,但其降解液仍然对BSA作用.而且即使经过较长时间(5.0 min)微波照射和多次稀释方式处理的BPA降解液仍然对BSA具有一定的作用.     

菹草在低浓度含铜尾水净化过程中的毒性研究

将菹草(Potamogeton crispus)种植于不同浓度的含游离态(CuSO4)和螯合态(EDTA-Cu)铜离子模拟尾水中,定期观测菹草在不同浓度、不同形态含铜尾水中的生长状况,并用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪测定菹草光合作用PSⅡ有效荧光产量(Fv/Fm)、光化学荧光淬灭系数(qP)和非光化学荧光淬灭系数(qN)等指标,以研究菹草在低浓度含铜尾水净化过程中的生态效应。结果表明,菹草对铜离子有吸附或富集作用,且对CuSO4的吸附或富集能力大于EDTA-Cu。CuSO4对菹草的毒性作用小,且对菹草生长有一定的促进作用;随着铜离子浓度(0.01、0.3、0.5和1.0 mg·L-1)的递增,CuSO4各试验组菹草叶片数增加量分别是对照组的292.5%、390.0%、155.0%和45.0%。而EDTA-Cu在试验浓度范围内对菹草的生长影响较小,毒性作用不明显。随游离态和螯合态铜离子浓度的提高,相对光合电子传递速率(RET)、Fv/Fm、qP和qN变化明显,表明一定浓度的铜离子增强了菹草的光电子传递速率和份额,铜离子对PSⅡ反应中心的毒性作用较小,可以促进其光合作用。     

海栖热袍菌极耐高温木聚糖酶B的化学修饰和活性中心

分别用NBS、DTNB、Phenylgloxal、PMSF、WRK等对海栖热袍菌极耐高温木聚糖酶B进行化学修饰．结果表明，酶蛋白分子上的色氨酸和谷氨酸(或天冬氨酸)残基是维持酶活性的必需基团．半胱氨酸、精氨酸、丝氨酸及组氨酸残基均不处于酶活性中心．而修饰酶热稳定性测定结果是，羧基对稳定性起重要作用．通过测定修饰酶的假一级常数，得到一个色氨酸残基和一个谷氨酸(或天冬氨酸)残基为极耐高温木聚糖酶B所必需．在加入少量底物后，极耐高温木聚糖酶B的最大荧光发射峰从天然状态下的336am处红移至345am，且峰强度下降．这表明色氨酸残基位于酶蛋白表面．图7表2参18     

重金属离子存在下腐植酸和芘之间的相互作用

建立并验证了腐植酸(HA)和芘结合常数(Koc)测定的荧光猝灭法,进而研究了重金属离子对HA和芘相互作用的影响,测定了重金属离子存在下HA和芘之间的Koc.结果表明:纯化后的HA是分子质量较小的部分,水溶性较高,具有羟基、羧基和碳氧键等极性基团;HA利用其分子中的羟基、羧基、碳氧键等基团和重金属离子产生络合作用,这种络合作用影响了HA的结构;随着重金属离子浓度的增大,Koc遵循先增大,再减小,最后趋于不变的趋势.     

蚯蚓生物处理对剩余污泥腐殖酸特性的影响

以城市污水处理厂产生的剩余污泥为对象,研究蚯蚓(赤子爱胜蚓)生物处理对剩余污泥腐殖酸相关性质的影响.结果表明,在水力负荷4.0 m3·m-2·d-1、有机负荷1.70 kgVSS·m-3·d-1的条件下,蚯蚓生物滤池对于剩余污泥具有良好的减量化效果,VSS平均减量率为55.2%.随着蚯蚓滤池反应器高度的增加,处理后污泥中腐殖酸的C/H值、E4/E6(465 nm与665 nm吸光度的比值)值逐渐降低,紫外光谱205—210 nm处最大吸收峰向近紫外区移动,腐殖酸分子量增大,芳构化明显,缩合程度加强,出泥腐殖化程度提高.荧光淬灭实验分析显示腐殖酸与重金属Cu(Ⅱ)的络合作用明显,蚯蚓滤池处理出泥腐殖酸的络合容量相对进泥有所增加,可溶性铜离子含量降低,可能减少被作物吸收的风险.     

Comparison of four measuring techniques to assess growth inhibition in standardized tests with seven freshwater algae and cyanobacteria

As representatives of primary producers, algae and cyanobacteria play an important role in assessing the risk of chemicals. However, the list of standard algal species commonly used for toxicity testing comprises very few species so that there is an urgent demand to identify further non-standard species which can be used for higher-tier risk assessment in general and the analysis of species sensitivity distributions in particular. In this study, four measuring techniques to assess growth inhibition were compared using five non-standard and two standard algal species and 3,5-dichlorophenol as reference substance. Regarding sensitivity and suitability, the measuring techniques were ranked in the following descending order: delayed fluorescence, prompt fluorescence, photometric absorbance, and microscopic cell count. All five non-standard species fulfilled the validity criteria if tested with delayed fluorescence.     

铁限制对铜绿微囊藻光系统活性变化的影响

通过研究铁限制时铜绿微囊藻光系统活性的变化,了解铁限制控制铜绿微囊藻水华过程的机制.结果表明,铁限制使光合效率Fv/Fm明显降低,光系统Ⅱ接受的能量总体上呈减少趋势.超低温荧光发射光谱显示,铁缺乏限制了藻细胞光系统Ⅰ的活性,而相对促进了光系统Ⅱ荧光叶绿素复合物的产生,说明铁限制使铜绿微囊藻细胞的光能分配更趋向于光系统Ⅱ,其中的CP47蛋白荧光几乎完全消失,CP43蛋白荧光则相对增加.     

荧光光谱法研究木栓酮与牛血清白蛋白的相互作用

为了解三萜类化合物在体内的结合转运机制,采用荧光光谱法结合紫外吸收光谱研究从中药爵床中分离的有效成分木栓酮(Friedelin,FDL)与牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)的结合反应.通过研究木栓酮对牛血清白蛋白内源性荧光的淬灭作用,发现木栓酮可以与牛血清白蛋白相互结合,且其作用是一个静态猝灭的过程.通过计算木栓酮与牛血清白蛋白的结合常数和结合位点,发现在生理弱碱性溶液中二者具有较强的结合作用,且以1:1结合.根据热力学参数推测木栓酮与牛血清白蛋白的作用力类型为氢键和范德华力.根据F rster非辐射能量转移机理,计算出木栓酮与牛血清白蛋白结合距离为2.86 nm.研究表明木栓酮在体内可以通过血清白蛋白进行结合和转运.     

富营养化水体中菹草光合荧光特性研究

用NH4Cl、NaNO3、KH2PO4配置不同氮磷浓度的试验水,将菹草(Potamogeton cripus)分别移栽于上述水体中,观测菹草在各水体中的生长发育状况,并用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪(Diving-PAM)测定菹草光合作用PSII有效荧光产量(Y)、光化学荧光淬灭系数(qP)、非光化学荧光淬灭系数(qN)等指标。结果表明:在TN<2mg·L-1,TP<0.4mg·L-1,Chla<118mg·m-3试验水体中,菹草长势良好,株高增加了51.2%、46.6%,叶片数增大了57.7%、58.1%;在营养盐质量浓度很高(TN8mg·L-1,TP0.8mg·L-1)、藻类生物量极高(Chla421mg·m-3)的水体中,菹草的生长受到抑制,并出现死亡。Y、qP、qN的值说明了在TN<2mg·L-1,TP<0.4mg·L-1,Chla<118mg·m-3水体中,菹草叶片吸收的光能更多的参与光化学反应,光合作用增大。高营养盐质量浓度(TN8mg·L-1,TP0.8mg·L-1,Chla421mg·m-3)水体中的菹草叶片将大部分光能用于热耗散,光合作用降低。快速光响应曲线同时也说明各水体中,菹草的最小饱和光强(Ek)都为176μmol·m-2s-1,但高营养盐质量浓度(TN8mg·L-1,TP0.8mg·L-1,Chla421mg·m-3)水体中的菹草叶片的最大光电子传递速率(rETR-max)明显低于其他水体,随着水体中营养盐浓度的升高,菹草耐光抑制能力显著降低。     

杀灭菊酯对土壤过氧化氢酶活性的影响

为了探讨杀灭菊酯(Fenvalerate)对土壤过氧化氢酶作用的可能机制,采用室内模拟试验研究了杀灭菊酯对土壤过氧化氢酶活性和酶促反应特征参数的影响,并采用分子荧光光谱法研究了杀灭菊酯对离体过氧化氢酶构象的影响.结果表明,1)随着培养时间的延长,杀灭菊酯对土壤过氧化氢酶和离体过氧化氢酶活性的影响均表现为抑制→激活→恢复,与土壤过氧化氢酶相比,离体过氧化氢酶的抑制最低点发生前移;2)24h培养时间下,土壤过氧化氢酶抑制率与杀灭菊酯浓度呈显著正相关;3)24h培养时间下,随杀灭菊酯浓度的增加,酶促反应米氏常数Km逐渐增大,过氧化氢酶活性、酶促反应最大反应速率Vmax、Vmax/Km均逐渐减小,且各参数与杀灭菊酯浓度均显著相关,表明过氧化氢酶酶促反应特征参数可以表征杀灭菊酯对土壤过氧化氢酶活性的影响程度,其作用机理为混合型抑制;4)分子荧光光谱结果表明,随着杀灭菊酯浓度的增加,离体过氧化氢酶在352nm波长处的相对荧光强度不断增强,其分子构象发生了变化,分子渐趋疏松.     

模拟氮沉降对入侵植物薇甘菊叶绿素荧光参数的影响

大气氮沉降的增加会对某些生态系统造成严重影响。入侵植物薇甘菊的蔓延是近年来威胁我国林业安全的一大难题。氮沉降量的增加可能会对薇甘菊光合作用效率产生影响。为进一步了解两者之间的关系,以NH4NO3（分析纯）为氮源,对生长着薇甘菊（Mikania micrantha）的木荷（Schima superba）人工林试验地进行模拟氮沉降处理。试验设置3个氮沉降试验组,分别为对照组N0（N：0 g·m-2·a-1）,试验组N5（N：5 g·m-2·a-1）和N10（N：10 g·m-2·a-1）,根据当地降水情况计算并定量人工喷施。于2013年6、8和11月分别测定试验地内薇甘菊的各项叶绿素荧光参数指标。结果显示,（1）各月份间,除非光化学猝灭（qN）6月份数值低于11月份外,各指标基本表现为8月份最高,6月份次之,11月份值最低的规律。在低温,相对干旱的11月,薇甘菊生长末期,氮素的增加对薇甘菊光合效率提高的帮助尤为明显。（2）各试验组间,N0组各指标值均低于N5组与N10组,氮沉降量的增加能够促进薇甘菊光合作用效率的提高,会对薇甘菊的生长具有促进作用。（3）试验组N5组与N10组之间无一致规律性,推测过高的氮素可能会抑制薇甘菊的生长。此推论有待于进一步实验证明。（4）在试验地自然条件下,大气氮沉降量的升高会促进薇甘菊光合作用效率的提高。该文可为大气氮沉降增加的生态影响的研究和薇甘菊入侵生态学研究提供一定的理论依据。     

室内粪土模型中土霉素对主要反硝化基因转录水平和菌群结构特征的影响

反硝化作用在土壤氮素循环中扮演着重要角色,而国内研究抗生素残留对反硝化作用的报道仍然较少。本实验通过构建室内抗生素-粪便-土壤模型,以研究空白组(0μg·kg~(-1))、低浓度组(20μg·kg~(-1))、中浓度组(200μg·kg~(-1))和高浓度组(2000μg·kg~(-1))土霉素对施加鸡粪后土壤中反硝化作用的影响。利用荧光定量PCR(qPCR)和限制性末端片段长度多态性(TRFLP)方法分析反硝化基因(nirS、nirK、narG和nosZ)的响应特征及反硝化菌群结构特点。qPCR定量结果表明低、中浓度土霉素对携带nirS、nirK基因的菌群有促进作用,而高浓度组则表现为抑制作用,而携带nosZ基因的菌群对土霉素的胁迫反应较迟钝。T-RFLP结果显示不同浓度土霉素并没有改变携带nirS基因和nosZ基因的优势菌群结构,而随着暴露时间的延长,携带nirS基因的反硝化优势片段在第30～60天之间发生了变化。这些结果表明不同浓度土霉素可以影响反硝化菌群丰度,但是却无法影响优势菌群,而土壤中其他因素可能对优势菌群的影响更大。     

Synthesis of 2,5‐diaryl‐2,4‐pentadienenitriles and their spectral,fluorescence and mutagenic properties

The condensation of substituted cinnamaldehydes and arylacetonitriles using sodium ethoxide in ethanol at room temperature afforded 2,5‐diaryl‐2,4‐pentadienenitriles in good yield. The structure of the reaction products was established on the basis of their infrared, nuclear magnetic resonance and elemental analysis data. Two representative compounds were studied for their mutagenic activity. One of them showed a weak mutagenicity while the second showed a high mutagenic activity in TA97a Salmonella strain. Both were negative in TA100. Some of these pentadienenitriles showed fluorescence in solutions.     

Luminescence in the oxidation of isoproterenol by the superoxide anion radical in dimethyl sulfoxide

Chemiluminescence appearing during oxidation of isoproterenol using chemical system involving superoxide anion radical has been studied. Chemiluminescence and fluorescence spectra were measured. The chemiluminescence spectrum was measured with cut‐off filters and revealed bands with maximum at 440, 480, 550, 640 and 700 nm. The bands at 480, 640 and 700 nm were similar to those observed for singlet oxygen. The fluorescence spectrum exhibited maximum at 560 nm.

The inhibitory effect of several biologically important compounds known as O₂ ^?‐ HO^? and ¹O₂ scavengers on the light emission was studied.

The obtained results indicate that oxidation of isoproterenol by O₂ ^?‐ involves products in the electronically excited states. The data also seem to indicate the protective effect of isoproterenol on the deoxyribose degradation.