圆二色与等温滴定微量热技术检测3种微量元素与人血清白蛋白的结合  

Comareping of Three Trace Elements for Human-human Serum Albumin Interaction

作　　者：周洁[1,2] 玉延华[2] 胡炜[1,2] 付强[1,2] 

机构地区：[1]广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁530004 [2]广西大学生命科学与技术学院,南宁530004

出　　处：《基因组学与应用生物学》2014年第2期413-417,共5页Genomics and Applied Biology

基　　金：广西自然科学基金项目(2011GXNSFB018028)资助

摘　　要：在体外,利用圆二色和等温滴定微量热技术获得人血清白蛋白与钙、镁、锌三种人体微量元素相互作用的二级结构信息与热力学参数。圆二色检测到不同浓度Ca2+、Mg2+、Zn2+与HSA相互作用后二级结构存在差异,Ca2+、Mg2+的浓度比例变化对HSA二级结构变化作用不大,但受到Zn2+离子浓度变化的影响;进而所进行的ITC实验获得了结合常数(Kb)、反应的化学计量数(N)、熵(ΔS)和焓(ΔH)等一系列分子相互作用的热力学信息,发现Zn2+-HSA表现出了更好的亲和力和结合稳定性。因此,对于重度或急症缺锌患者血液注射将比口服治疗获得更迅速疗效。验证了HSA是人体内是重要的Zn2+转运载体,而Ca2+、Mg2+在体内的转运并不以HSA为主,Ca2+、Mg2+与蛋白的结合方式相似。两种技术的联用为探索一套快速、高效的人体微量元素血液研究的系统方法提供理论基础。Obtain the thermodynamic parameters and the secondary structure modifications of human serum albumin（HSA） during the interactions with calcium, magnesium and zinc Ions using circular dichroism（CD） and isothermal titration calorimetry（ITC）. The CD result revealed that the secondary structure modifications of HSA differed when interacting with concentration gradient Ca^2＋, Mg^2＋and Zn^2＋. Ca^2＋and Mg^2＋had subtle effect on the the secondary structure modifications of HSA while Zn2＋showed great impact. A series of thermodynamics parameters including association constants（Kb）, stoichiometry（N）, entropy（ΔS） and enthalpy（ΔH） obtained by ITC analysis showed better affinity and stabilization in Zn^2＋-HSA interaction. Blood injection will be a better treatment than oral for the patients short of zinc under urgent or serious. The results proved that HSA is an important Zn^2＋transporters in vivo but not for Ca^2＋and Mg^2＋. The mechanisms of Ca^2＋-HSA and Mg^2＋-HSA interactions could be similar. The coupling of CD and ITC analysis can be a fast and efficient method for the study of trace elements in human blood.

关 键 词：圆二色技术(CD) 等温滴定微量热技术(ITC) 人血清白蛋白(HSA) CA^2+ MG^2+ ZN^2+ 

分 类 号：R96[医药卫生—药理学]