高选择性光化学蛋白酶(Photochemical Protease)的设计合成和识别相互作用及机理一直是生物物理学的一个极具挑战性的研究领域。如何设计合成出对单肽链生物大分子(如蛋白质、DNA或酶)具有强定位识别效应和切割功能的高选择性化学蛋白酶,一直是该研究领域面临的挑战。拟设计合成一系列手性氨基酸修饰的、具有不同间链长度的双亲性生物功能分子。选用单肽链蛋白质血清白蛋白为生物大分子研究对象,利用
高选择性光化学蛋白酶(Photochemical Protease)的设计合成和识别机理研究一直是生物物理化学的一个极具挑战性的研究领域。本项目设计、合成了含芘基或丹酰基荧光发色基团的两个系列、多种手性氨基酸修饰的双亲性生物功能探针分子。首先利用稳态和时间分辨荧光光谱、结合其它多种光谱学手段研究了这些功能小分子在溶液中或气液界面与单肽链蛋白质血清白蛋白、溶菌酶等的识别位点、结合模式以及它们之间的电子和能量转移,揭示了这些小分子对蛋白质分子定位切割的本质和机理。进而利用荧光或紫外滴定光谱定量检测了血清白蛋白(或桥联环糊精)与不同手性小分子的结合常数和手性识别,得到了较高的手性识别比;并利用核磁共振波谱与CERIUS2理论模拟相结合方法揭示了桥联环糊精对它们的高手性识别机理。结果表明功能分子中荧光发色团和所连接氨基酸分子的尺寸大小、亲疏水性以及整个分子的刚柔性都直接影响到它们与蛋白质分子的结合位点和作用模式。这些研究将为进一步开展酶与高效、强特异性手性小肽类药物抑制剂的识别机理研究奠定基础。