界面蛋白質(zhì)酰胺鍵超快振動動力學(xué)的飛秒時間分辨和頻光譜研究.pdf

1、生物膜上蛋白質(zhì)分子的能量轉(zhuǎn)移對生化反應(yīng)及生理功能的正常運作至關(guān)重要，許多重要的生理和細(xì)胞過程都依賴于蛋白質(zhì)的超快能量轉(zhuǎn)移過程，例如，構(gòu)象變化傳輸和變構(gòu)通訊與沿蛋白質(zhì)骨架上的能量傳輸直接相關(guān)。最近，本研究小組發(fā)展振動態(tài)選擇激發(fā)飛秒時間分辨的和頻光譜測量技術(shù)，研究了氫鍵對界面α-螺旋和β-折疊的N-H超快振動動力學(xué)以及氫鍵對酰胺鍵N-H與C=O間振動能量轉(zhuǎn)移途徑和速率的影響。本論文在本研究小組以往的研究基礎(chǔ)上，利用飛秒時間分辨和頻光譜技術(shù)進(jìn)

2、一步系統(tǒng)研究了各種條件對多肽分子NH振動動力學(xué)以及NH/CO振動耦合的影響。研究結(jié)果表明在水分子的存在下，因為OH振動弛豫的貢獻(xiàn)，導(dǎo)致NH區(qū)段的振動弛豫時間變小。在酸性條件下，質(zhì)子與磷脂頭部的結(jié)合，增加界面水的貢獻(xiàn)，也能減少NH區(qū)段的振動弛豫時間。此外，蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的不同直接影響到酰胺鍵氫鍵強(qiáng)弱，進(jìn)而導(dǎo)致NH振動弛豫時間的不同。通過綜合比較NH振動頻率與其振動弛豫時間，結(jié)果表明NH振動頻率越小，其振動弛豫時間也越小。通過選擇激發(fā)N-H