| 题名 | 光敏剂对酶的损伤机理研究 |
| 作者 | 张兆霞 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-26 |
| 授予单位 | 中国科学院上海应用物理研究所 |
| 授予地点 | 上海应用物理研究所 |
| 导师 | 王文锋 |
| 关键词 | 活性氧自由基 核黄素 萘醌 蛋白质 氧化损伤 |
| 其他题名 | Oxidative Damage of Enzymes Induced by Photosensitizers: a Mechanism Study |
| 中文摘要 | 蛋白质是活性氧自由基进攻的主要靶分子，而蛋白质的氧化损伤与衰老和许多疾病有着密切的关系。为了进一步理解蛋白质的氧化损伤机理，为光动力治疗提供理论基础。本文利用激光光解、稳态光照和电泳等方法，主要开展了核黄素、萘醌光敏损伤溶菌酶的机理研究；同时对核黄素与细胞色素P450之间的电子转移反应进行了初步研究。 在315-375 nm 波长光照射下核黄素能够诱导溶菌酶的光敏损伤, 通过凝胶电泳(SDS-PAGE)对稳态产物的研究表明, 溶菌酶的光敏损伤途径和损伤产物与核黄素浓度、光照时间、体系的气氛等密切相关。 在氮气气氛下为Ⅰ型光敏损伤机制; 在有氧条件下溶菌酶的损伤是Ⅰ型和Ⅱ型反应协同作用的结果, 并以Ⅱ型反应为主。荧光分析实验表明Trp 62是核黄素诱导溶菌酶氧化损伤的位点之一。利用纳秒级激光光解装置研究表明，在355 nm激光作用下核黄素能够通过电子转移反应选择性损伤特定氨基酸如色氨酸和酪氨酸，形成的氨基酸自由基之间能够成键，导致溶菌酶发生双分子交联。研究测定了溶菌酶猝灭核黄素激发三重态的速率常数（3.7×108 M-1×s-1）。初步研究了抗氧化剂对溶菌酶损伤的保护机制，如没食子儿茶素可以通过电子转移反应（2.1×109 M-1×s-1）猝灭核黄素激发三重态从而达到保护溶菌酶的目的。抗氧化剂的抗氧化能力受其分子结构和溶剂等很多因素的影响，文中所用抗氧化剂并非同系物,抗氧化剂结构的差异是其抗氧化能力不同的主要原因之一。 核黄素与细胞色素P450之间电子转移反应的初步研究表明，乙二胺四乙酸二钠（EDTA）作为最初的电子供体将核黄素激发三重态还原成核黄素阴离子自由基。在pH为7.5的体系中，核黄素阴离子自由基可以迅速地质子化而以核黄素中性自由基的形式存在，其可以还原CYP450辅基亚铁血红素上的三价铁生成还原态的CYP450。 萘醌光敏损伤溶菌酶的研究是利用激光光解和脉冲辐解等瞬态手段结合SDS-PAGE凝胶电泳和酶活性测定等稳态手段开展的。萘醌可被355 nm激光激发产生3NQ*，在乙腈/水(3:1, v/v)溶液中，3NQ*可发生自猝灭反应生成NQ•–，其特征吸收谱在395 nm处。通过对萘醌和N,N,N',N'-四甲基对苯二胺（TMPD）二元体系的研究，我们验证了萘醌在乙腈/水(3:1, v/v)溶液中良好的电子受体性质。3NQ*可以通过氢原子转移反应损伤溶菌酶，其反应速率很快（2.4 × 1010 M-1×s-1）。TMPD可以通过自由基转移反应的方式修复受损伤的溶菌酶，这一结论得到了电泳结果的支持。利用稳态的手段，更直接的观察到了溶菌酶损伤形成的二聚体。结合动态和稳态的实验结果，发现萘醌诱导的溶菌酶光氧化损伤是Ⅰ型和Ⅱ型反应协同作用的结果，以Ⅱ型反应为主。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-11 |
| 页码 | 121 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/7254]  |
| 专题 | 上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2004-2010年 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张兆霞. 光敏剂对酶的损伤机理研究[D]. 上海应用物理研究所. 中国科学院上海应用物理研究所. 2008. |
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