CD測蛋白質二級結構的基本原理

1. CD測蛋白質二級結構的基本原理

        蛋白質是由氨基酸通過肽鏈組成的具有特定結構的生物大分子。蛋白質中氨基酸殘基的排列次序是蛋白質的一級結構，而肽鏈中局部肽段骨架形成的構象稱為二級結構，二級結構是靠臺聯股價中的燙機上的氧原子和亞胺基上的氫之間的氫鍵來維系的，根據肽鏈的旋轉方向與氫鍵之間的夾角不同，蛋白質的二級結構主要分為：α螺旋、β折疊、γ轉角和任意度較大的無規卷曲幾類。這些二級結構的不對稱性，使蛋白質具有光學活性，也就具有特征CD譜。α螺旋在222 nm和208 nm處有負Cotton效應，表現出兩個負的肩峰譜帶，在靠近192 nm有一正的譜帶。β折疊的CD譜在216 nm有一負譜帶，而在195-200 nm有一正譜帶。γ轉角和無規卷曲都有特征的CD譜。根據所測得的蛋白質的CD譜，以及已知結構的標準譜圖，可計算這幾種二級結構的含量，從而推斷出蛋白質的二級構象。

        由于222和208 nm是α螺旋的特征峰，最早估計α螺旋的含量從這兩點的平均橢圓度得到：

f_α，222 = -（[θ]₂₂₂ + 3000）/ 33000

或f_α，208 = -（[θ]₂₀₈ + 4000）/ 29000

其中，f_α是α螺旋所含的殘基與整個蛋白質分子的殘基數的百分比；[θ]₂₂₂和[θ]₂₀₈分別只在222和208 nm時的摩爾橢圓度。其他常數是根據實驗推出的經驗值。由于上式僅考慮了單波長時α螺旋的貢獻，而忽略了其它組分對[θ]的貢獻，具有一定的誤差，但可以利用上面兩式做快速簡單的推算。