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激光诱导游离色氨酸对血红蛋白反应动力学影响及机理

曹洪玉＊,1,3史 飞2唐 乾1,3郑学仿＊,1,2,3

(1大连大学生命科学与技术学院，大连 116622)
(2大连大学环境与化学工程学院，大连 116622)
(3大连大学，辽宁省生物有机化学重点实验室，大连 116622)

血红蛋白活性中心铁卟啉具有环状共轭结构，类似于叶绿素，可以吸收特定波长光，光会诱导铁卟啉发生氧化还原反应。研究中发现，紫外区波长光照射血红蛋白的氧化还原反应情况优于铁卟啉特征吸收波长(406 nm)光照射情况。无游离色氨酸(Trp)时，266 nm激光激发后高铁血红蛋白(metHb)、脱氧血红蛋白(deoxyHb)、氧合血红蛋白(HbO2)和碳氧血红蛋白(HbCO)均被激发至各自相应的激发态，其Soret带谱峰衰减至基态的时间大致相同；加入游离Trp后，激发态Trp会转移能量到铁卟啉，在直接和间接光能量双重作用叠加下，激发态铁卟啉衰减时间发生变化。metHb、deoxyHb和HbCO衰减时间明显延长，但对HbO2影响相对较小。根据瞬态吸收光谱、动力学曲线和紫外-可见吸收光谱综合分析可知，在加入游离Trp前后，4种形态血红蛋白在被入射光激发后，铁卟啉均反应至具有(或近似具有)一空位的铁六配位平面卟啉结构状态。

血红蛋白；铁卟啉；激光诱导；色氨酸；能量转移

0 引 言

在哺乳动物的生命活动过程中，金属蛋白中的铁卟啉蛋白有着非常重要的输氧、储氧、电子传递、生物催化及生物传感等生物功能[1-2]，如肌红蛋白(Mb)可从细胞外围运输氧气到线粒体末端[3-4]；Cyt c则是生物体中电子传递链的重要组成部分，在生物体内进行可逆的电子传递反应[5]。……