荧光光谱技术在蛋白质研究中的应用

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1、荧光光谱技术在蛋白质研究中的应用荧光光谱技术在蛋白质研究中的应用Theapplicationofstudyingfluorescencespectroscopyonprotein学生姓名：林亚南院系：理学院专业：应用物理学号：1035006E-mail：rabbitnone@gmail.com14/15荧光光谱技术在蛋白质研究中的应用摘要荧光光谱法对研究蛋白质结构及其构象变化是很重要的。描述了荧光光谱的概念、发光机理及特点，介绍了荧光光谱仪的仪器原理和结构，记述了荧光光谱技术在检测蛋白质的构象变化、蛋白质的

2、含量和酶活性方面的具有应用。关键词：荧光光谱法;蛋白质;构象14/15荧光光谱技术在蛋白质研究中的应用AbstractFluorescencespectroscopyisveryimportantforstudyingproteinstructureandconformationchanges.Theconceptandprincipleoffluorescencespectroscopyareintroducedatfirstthentheapplicationofstudyingfluorescence

3、spectroscopyonproteinisexplained.Keywords:fluorescencespectroscopy;protein;conformation14/15荧光光谱技术在蛋白质研究中的应用目录引言4主要内容5一、荧光光谱技术51.荧光发光机制52.常用荧光参数5二、荧光光谱仪的原理及结构6三、蛋白质的内源荧光与荧光探针71.蛋白质的内源荧光82.蛋白质的外源荧光8四、荧光光谱法在蛋白质研究中的应用81.利用蛋白质的天然荧光检测蛋白质的构象变化82.利用荧光探针检测蛋白质的构象变化

4、93.测定蛋白质的含量94.测定酶的活性95.研究小分子与蛋白质间的相互作用10五、蛋白质荧光光谱研究的一些新方法101.同步荧光光谱102.三维荧光光谱法113.荧光共振能量传递分析12结论13参考文献(References):1414/15荧光光谱技术在蛋白质研究中的应用引言16世纪，西班牙科学家NicholasMonardes观察到，贮放在由菲律宾紫檀木制成的杯中的水会发出一种神奇而迷人的蓝光。到17世纪，Boyle等其他科学家也观察并记载了类似的发光现象。1864年，英国物理学家GeorgeStok

5、es首先提出发光现象作为一种分析方法，他在1852年发表的关于发光现象的基础性论文以及随后的一系列研究工作，奠定了至今还在使用的许多发光概念的基础。1978年，T.C.O’Haver在其论文里对发光现象及研究做了历史考证和评述（王镇浦等,1989）。发光光谱法作为最古老的分析方法之一，目前仍然得到极为广泛的应用。荧光光谱法是研究蛋白质的一种有效方法。它能够提供激发光谱、发射光谱、发光强度、发光寿命、量子产率、偏振和各向异性诸多信息等优点，已经成为一种重要的痕量分析技术，通过对这些参数的测定,不但可以做一般的

6、定量分析,而且还可以推断蛋白质分子在各种环境下的构象变化,从而阐明蛋白质结构与功能之间的关系。同时，荧光光谱分析技术具有灵敏度高（比紫外－可见分光光度法高2～3个数量级），选择性好，工作曲线线性范围宽等优点。所以,该方法在蛋白质研究中得到越来越广泛的应用。14/15荧光光谱技术在蛋白质研究中的应用主要内容一、荧光光谱技术某些物质被一定波长的光照射时，会在较短时间内发射出波长比入射光长的光,这种光称为荧光。荧光光谱在各方面的应用及有关的方法称为荧光光谱技术。1.荧光发光机制每一个分子具有一系列分离的电子能级，

7、每一电子能级中又有一系列的振动能级和转动能级。当物质被光照射后，大约在10-15s内光被物质吸收，物质分子获得能量，分子内的电子跃迁到较高能级而变成激发态。处于激发态的分子很不稳定，它首先通过内转换将部分能量转移给周围分子，回到最低电子激发态振动能级(称为第一级电子激发态振动能级)，处于这一能级的分子平均寿命大约是10-8s，如果这时分子通过发射相应的光量子来释放剩余能量而回到基态的各个不同的振动能级，就产生了荧光。因此，最低第一级电子激发态振动能级是产生荧光的基础。由于分子发射荧光前已有一部分能量被消耗，

8、所以荧光能量要比物质吸收的光能量小，因而荧光的发射波长总比激发波长长。图1荧光产生机理2.常用荧光参数荧光光谱法具有灵敏度高、选择性强、用样量少、方法简便以及能提供较多的物理参数等优点。因而被广泛地应用于各个研究领域。它能提供包括激发谱、14/15荧光光谱技术在蛋白质研究中的应用发射谱以及荧光强度、量子产率、荧光寿命等许多物理参数,这些参数从各个角度反映分子的构象情况,通过对这些参数的测定,不但可以做一般的定量分