荧光光谱法结合分子对接研究人血清白蛋白对齐墩果酸与熊果酸的异构体识别作用

作者：韩忠保; 吴雨杭; 米媛媛; 刘丽艳; 苏桂田; 于湛^*

来源：光谱学与光谱分析, 2019, 39(07): 2190-2195.

• 人血清白蛋白
• 齐墩果酸
• 熊果酸
• 异构体识别
• 分子对接

五环三萜化合物齐墩果酸(OA)与熊果酸(UA)为同分异构体,具有相似的理化性质和稍有差异的药理活性。目前人们主要采用各种色谱、质谱类方法实现对OA与UA的异构体识别,未见使用荧光光谱法的报道。提出了一种使用荧光猝灭法实现对OA与UA异构体识别的方法。首先考察了两种常见的血清蛋白—牛血清白蛋白(BSA)与人血清白蛋白(HSA)同OA与UA的作用情况,结果表明OA与UA均可有效地猝灭BSA与HSA的荧光发射。对所得荧光猝灭数据计算可知OA, UA与BSA, HSA作用的双分子猝灭速率常数(Kq)均远大于生物大分子荧光猝灭所观察到的最大散射碰撞速率常数2.0×1010 L·(mol·s)-1,说明猝灭类型均为静态猝灭,即OA与UA均是通过与BSA及HSA形成稳定复合物方式实现荧光猝灭的。应用双对数方程对所得荧光猝灭数据计算可知OA, UA与BSA, HSA所形成的复合物中结合位点数在0.90～1.26之间,说明所形成的复合物为1∶1型。BSA与OA, UA所形成复合物的表观结合常数(KA)为同一数量级,相差不大,但是HSA与OA, UA所形成复合物的KA差别很大, HSA-UA复合物的KA比HSA-OA复合物高124.91倍,表明HSA-UA复合物的稳定性更强。同步荧光实验结果显示, OA与UA的加入对于HSA波长差(Δλ)为60 nm同步荧光光谱的影响大于Δλ为15 nm的同步荧光光谱,由此可以说明OA与UA在HSA上的结合位点可能位于Trp残基附近。分子对接模拟计算结果表明OA与UA均对接在HSA结构中一个疏水性空腔中,主客体之间存在强烈的氢键与疏水作用。OA同Arg218, His242, Pro447等残基间存在氢键作用,键长分别为2.95, 2.97与3.17?,此外还与Lys195, Lys199, Trp214, Arg222, Leu238, Asp451和Tyr452等七个氨基酸残基间存在疏水作用。UA同Trp214, Arg218和Lys444等残基存在氢键作用,键长分别为3.01, 2.88与2.65?,此外还与Leu198, Gln221, Arg222, Asn295, Val343, Pro447, Cys448, Asp451和Val455等9个氨基酸残基间存在疏水作用。由于UA同HSA作用位点数目多于OA,说明UA与HSA疏水性空腔的空间匹配程度更高。因此,认为HSA-UA与HSA-OA复合物间稳定性差异是HSA实现对OA与UA异构体识别的原因。

• 单位
  化学化工学院; 沈阳师范大学