圓二色譜測定蛋白質

圓二色光譜（CD，Circular Dichroism）基於光學異構體對平面偏振光的旋光異構性進行光譜測量。當平面偏振光透過一個光學活性的物質時，它的兩個正交的振盪分量被不同地吸收，從而產生了一個橢圓偏振光。


CD光譜能夠提供有關蛋白質、多肽和其他光學活性分子的結構和構象變化的資訊。蛋白質的α螺旋、β摺疊、β轉角和無規則捲曲等二級結構元素具有特定的CD訊號。透過分析CD光譜，可以估計蛋白質的二級結構成分。




圖1. 蛋白質結構鑑定




使用圓二色譜測定蛋白質的基本步驟如下：

1、樣品準備：

• 選擇一個合適的緩衝液，確保它在CD譜的測量範圍內不產生明顯的背景訊號。
• 蛋白質的濃度通常在0.1到1 mg/mL之間，但最佳濃度取決於蛋白質的性質和CD光譜儀的靈敏度。




2、背景測量：

• 在沒有蛋白質的情況下測量所選緩衝液的CD訊號，以得到背景光譜。




3、樣品測量：

• 在約190-250 nm的範圍內測量蛋白質樣品的CD訊號。




4、數據處理：

• 從蛋白質樣品的CD訊號中減去背景光譜。
• 將得到的差值光譜轉換為平均殘基橢圓度 (MRE)，這是一個與蛋白質濃度和路徑長度有關的單位。




5、資料解釋：

• 根據光譜的特徵波長和形狀，估算蛋白質的二級結構內容。
• 使用專門的軟體（如SELCON3、CONTIN或CDPro）可以更精確地計算α-螺旋、β-摺疊、無規則捲曲和其他二級結構的比例。




CD測定的優點是快速、不破壞樣品，可以用於實時監測蛋白質的構象變化。但需要注意的是，CD譜只能提供蛋白質二級結構的大致資訊，而不能給出詳細的三維結構資訊。




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