一、 蛋白質的圓二色性
蛋白質是由氨基酸通過肽鍵連接而成的具有特定結構的生物大分子。蛋白質一般有一級結構、二級結構、超二級結構、結構域、三級結構和四級結構幾個結構層次[4-6] 。在蛋白質或多肽中,主要的光活性基團是肽鏈骨架中的肽鍵、芳香氨基酸殘基及二硫橋鍵。當平面圓偏振光通過這些光活性的生色基團時,光活性中心對平面圓偏振光中的左、右圓偏振光的吸收不相同,產生的吸收差值,由于這種吸收差的存在,造成了偏振光矢量的振幅差,圓偏振光變成了橢圓偏振光,這就是蛋白質的圓二色性。圓二色性的大小常用摩爾消光系數差△e (M-1 ·cm-1 )來度量。蛋白質的CD光譜一般分為兩個波長范圍,即178—250 nm為遠紫外區CD光譜,250—320 nm為近紫外區CD光譜, 具有不同二級結構的蛋白質或多肽所產生CD譜帶的位置、吸收的強弱都不相同。近紫外CD光譜的測量與遠紫外CD測量相似,但近紫外CD光譜測量所需蛋白質溶液的濃度一般比遠紫外CD測量高1~2個數量級,其測量可在1 cm的方形石英池中進行。
由于CD是一種定量的、靈敏的光譜技術。所以,樣品的準備及測量條件的選擇對分析計算蛋白質構象的準確性至關重要,一般測試用的蛋白質樣品中應避免含有光吸收的雜質,緩沖劑和溶劑在配制溶液前最好做單獨的檢查,透明性極好的磷酸鹽可用作為緩沖體系。CD光譜的測量一般在蛋白質含量相對低(0.0l-0.2 g/L)的稀溶液中進行,溶液最大的吸收不超過2。稀溶液可減少蛋白質分子間的聚集。但如果太稀,則導致蛋白質過多地吸附在容器壁上,影響實驗的準確性。