论文部分内容阅读
发展高选择性、高灵敏度的Hg2+生物识别与传感方法是颇为重要,也是一项富有挑战的课题。如何对待Hg2+的荧光猝灭效应以及避免Hg2+致蛋白变性,一直是开发基于蛋白的Hg2+荧光增强型传感分子的难题。 利用定点突变技术,对148 His进行一次突变,得到源于大型多管水母的GFP突变体,实现对Hg2+高选择性、高灵敏度的荧光增强型传感。低浓度荧光滴定实验表明,该识别体系对Hg2+具有低至亚纳摩尔级的检测限。吸收光谱和CD光谱实验指明了Hg2+引起蛋白荧光增强的机理,即GFP基态生色团的阴离子状态吸收增强。此外,我们用单分子FCS研究了Hg2+对突变体蛋白的影响,发现荧光增强过程中蛋白没有形成聚集、分子间二硫键以及发生构象变化,却观察到源于三线态的暗态增多过程,结合荧光增强时量子产率下降以及荧光寿命减少的数据,我们得以了解Hg2+对蛋白激发态的影响。进一步突变研究使我们相信,在荧光增强过程中,Hg2+借助巯基的结合作用,穿过蛋白外表面的孔径进入内部,影响生色团基态的分布情况。其它突变体蛋白的金属离子荧光响应实验表明,其它金属离子如Cd2+也可以通过引起蛋白阴离子生色团吸收增强而出现荧光增强响应。考虑到FPs的相似性以及越来越多的FPs突变体结构的解析,相信继续探索金属离子进入蛋白的位点、调节孔径大小,可以在GFP的基础上开发出对其它金属离子呈荧光增强型响应的生物传感分子。