圓二色譜：蛋白質二級結構測定
圓二色譜（CD光譜，Circular Dichroism Spectroscopy）是一種光譜技術，常用於研究蛋白質等生物大分子的結構，特別是其二級結構。CD光譜能提供關於蛋白質區域性和全域性構象的重要資訊，這對理解蛋白質的功能和穩定性至關重要。
CD光譜是基於分子中的手性（chirality，即分子結構的非超位置對稱性）對偏振光的吸收差異。當圓偏振光穿過一個含有手性分子的溶液時，該分子會以不同的程度吸收左旋和右旋光，這種差異被稱為圓二色性。
圖1. 圓二色譜展示多肽與蛋白的代表性的二級構象
CD光譜在蛋白質二級結構分析中的應用如下：
1、識別蛋白質的二級結構元素：
CD光譜可用於鑑定蛋白質中的α-螺旋、β-摺疊、β-轉角和無規捲曲等二級結構。不同的二級結構元素有其特徵的CD光譜訊號，例如，α-螺旋在約222 nm和208 nm處表現出負峰，β-摺疊在約218 nm處有一個負峰。
2、研究蛋白質摺疊和構象變化：
CD光譜可以用來研究溫度、pH值、溶劑等環境因素對蛋白質結構的影響。透過在不同條件下記錄CD光譜，可以觀察到二級結構的變化，這有助於理解蛋白質是如何摺疊和變性的。
3、蛋白質相互作用和複合物形成：
當蛋白質與其他分子（如配體、藥物或其他蛋白質）相互作用時，其二級結構可能會發生變化。透過CD光譜，可以監測這些變化，進而推斷分子間的相互作用。
4、蛋白質工程和藥物開發：
在蛋白質工程和藥物開發中，瞭解目標蛋白質的結構是至關重要的。CD光譜可用於評估透過基因工程或化學修飾引起的結構變化。
雖然CD光譜是一個強大的工具，但它通常需要與其他技術（如X射線晶體學、核磁共振（NMR）光譜、分子動力學模擬等）結合使用，以獲得蛋白質結構的全面理解。同時，CD光譜對樣品的純度和處理也有一定的要求，以確保獲得準確可靠的資料。
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