荧光光谱法研究牛血清蛋白在尿素体系中的变性

应用荧光光谱技术,对尿素与牛血清蛋白在30℃水溶液中的结合作用及造成牛血清蛋白变性的过程进行了研究,获取了尿素诱导牛血清蛋白变性时相对荧光强度和峰位的变化规律.用Pace等提出的公式分析了相对荧光强度数据,得到了牛血清蛋白变性时的伸展分数fu随溶液pH值和尿素浓度的变化规律.求出了变性平衡常数Ku,伸展吉布斯自由能△Gu,衡量蛋白质对变性剂稳定性的参△GH2O以及衡量蛋白质变性协同性的参量m和变性中点[D]1/2.通过对实验结果的热力学分析表明,尿素是通过直接和间接的两种作用造成牛血清蛋白变性的,伸展分数fu随尿素浓度的变化呈现3个阶段:尿素浓度达到4 mol·L-1之前为第一阶段,主要产生的是尿素与牛血清蛋白的直接结合作用,在弱酸性条件下这种作用较强；尿素浓度为4 mol·L-1到6 mol·L-1之间为第二阶段,主要通过与溶剂水的作用间接造成蛋白质疏水基团周围水的氢键结构的变化,牛血清蛋白的结构变得更为紧密,形成蛋白质粘稠效应.尿素浓度超过6 mol·L-1之后为第三阶段,尿素分子继续与暴露出来的基团进行结合,当尿素浓度达到8 mol·L-1时,伸展分数约为1,结构完全打开,牛血清蛋白完全变性.