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细胞色素C(Cytochrome c,Cyt c)作为一个非常重要的电子传递体,通过血红素中心的铁原子在二价态和三价态之间的变化,在细胞体内进行可逆的电子传递反应。Cyt c作为血红素蛋白能够吸收特定波长的紫外-可见光,从而影响蛋白结构及功能的表达。采用紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法和圆二色光谱法对光诱导Cyt c还原及不同外界条件对Cyt c光还原的影响进行研究。410 nm单色光照射Cyt c溶液结果显示,在Cyt c的δ吸收带317 nm和Q吸收带520 nm和549 nm处吸收强度显著增强,证明Cyt c蛋白溶液光照后发生还原反应。且不同的光照波长、温度、溶液p H、气体氛围及加入不同氨基酸等条件下Cyt c的还原程度不同。Soret带(即410 nm)光照Cyt c还原程度最强;24℃偏碱性条件下,利于光还原的发生;在空气或O2氛围中Cyt c发生氧化反应,且光照促进氧化反应的发生;410 nm单色光照射,Met促进光还原,Trp、Tyr和Phe抑制光还原。410 nm光诱导细胞色素C的还原反应机制为分子内电子转移,并伴随着激活态的中间体卟啉阳离子基的产生。此外,利用同步荧光光谱及圆二色光谱对光还原反应前后的蛋白溶液样品进行分析,发现光诱导Cyt c还原后,蛋白伸展结构及色氨酸残基所处微环境极性均增加,同时Cyt c蛋白的二级结构发生变化,α-螺旋含量降低,β-折叠含量升高。实验发现,部分游离的氨基酸对光诱导细胞色素C的还原过程及还原程度都有重要作用,因此本文采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、圆二色谱(CD)法,在光照体系中加入拥挤试剂来模拟细胞内拥挤环境,研究芳香氨基酸(色氨酸Trp、苯丙氨酸Phe、酪氨酸Tyr)、酸性氨基酸(天冬氨酸Asp)和碱性氨基酸(精氨酸Arg)、含硫氨基酸(甲硫氨酸Met、半胱氨酸Cys)及谷胱甘肽(GSH)对Cyt c蛋白还原的影响。结果表明氨基酸和GSH对Cyt c的光还原有促进作用,促进强度大小为Cys>GSH>Phe>Tyr>Asp>Arg>Met>Trp,且在Ficoll70中的促进程度大于在Dextran70中;模拟生理环境中Cyt c的光还原是分子间电子转移的过程,氨基酸在整个过程中起清除自由基的作用,从而促进光还原。