激光诱导游离半胱氨酸对血红蛋白反应动力学的影响及机理

Effect and Mechanism of Photo-induced Hemoglobin Kinetics Reaction with Free Cysteine

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摘要血红蛋白(hemoglobin,Hb)是具有环状共轭结构的呼吸蛋白,可以吸收特定波长的光,通过血红素辅基的结构变化,进而影响血红蛋白生物功能的表达.研究中发现,紫外区波长光照射血红蛋白能够引起其结构发生一定的变化,光照实验中加入游离半胱氨酸有助于高铁血红蛋白(methemoglobin,metHb)结构的稳定.266 nm光照后高铁血红蛋白、去氧血红蛋白(deoxyhemoglobin,deoxyHb)、氧合血红蛋白(oxyhemoglobin,HbO2)和碳氧血红蛋白(carboxyhemoglobin,HbCO)均被激发至各自相应激发态,其Soret带谱峰衰减至基态的时间大致相同;加入游离半胱氨酸后,半胱氨酸与各激发态铁卟啉发生电子传递,在直接和间接地进行了电子传递后,激发态铁卟啉衰减时间发生变化,metHb、HbO2和HbCO衰减时间明显延长,但deoxyHb变化相对较小.对瞬态吸收光谱、动力学曲线和紫外-可见吸收光谱综合分析可知,4种形态血红蛋白被光激发至各自激发态后,铁卟啉均反应形成具有一空位的六配位平面结构状态.