一種基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法

2023-10-18 00:11:49 1

一種基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法
【專利摘要】本發明公開一種基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，本發明基於太赫茲時域光譜技術，提取與溫度相關的介電弛豫時間參數，以介電弛豫時間的非線性變化為特徵，確定多肽的動態轉移溫度。本發明的檢測方法對樣本製備要求低，節省試驗時間，減少了操作步驟，提高了檢測效率，降低了檢測成本。
【專利說明】一種基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及蛋白質檢測領域，尤其涉及一種基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測 方法。

【背景技術】
[0002] 蛋白質分子需要在液相環境中才具有正常的結構與功能，它通過分子之間的微相 互作用影響附近液體層的動態或靜態序列。這個過程被認為是由單化學鍵共振引起的集體 共振模式，並由與外界溫度有關的運動所需的能量決定，即動態轉移溫度。
[0003] 動態轉移溫度是非晶態蛋白質分子的重要溫度特徵之一，它直接反映出蛋白質分 子的側鏈基團與骨架結構的動態轉變過程。
[0004] 現有技術中，對蛋白質動態轉移溫度的檢測方法有X-射線衍射，中子散射，穆斯 堡爾光譜法等，但這些方法對樣本的製備具有很高要求，往往不易實現。且現有的檢測方法 過程複雜、成本高。
[0005] 因此，現有技術還有待於改進和發展。


【發明內容】

[0006] 鑑於上述現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種基於太赫茲的多肽動態轉 移溫度檢測方法，旨在解決現有的動態轉移溫度檢測方法不易實現、過程複雜、成本高的問 題。
[0007] 本發明的技術方案如下： 一種基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其中，包括以下步驟： A、 將多肽用緩衝液配製成多肽溶液並製成預定厚度的多肽液體層，在不同溫度下分別 測量多肽液體層的太赫茲透射譜強度信號，並確定吸收係數和折射率； B、 在有效檢測頻率範圍內，將預定步長的每個頻率、吸收係數及溫度的關係繪製成頻 率-溫度-吸收係數3D關係圖； C、 根據頻率-溫度-吸收係數3D關係圖確定吸收係數隨溫度變化的趨勢，並建立模 型：當溫度低於200K時，採用一階線性模型；當溫度高於200K時，採用二階線性模型； D、 由上述兩種線性模型的交界點得到多肽動態轉移溫度&的預測值範圍； E、 根據折射率和吸收係數，計算出多肽的復介電常數實部和虛部，並繪製復介電常數 的Cole-Cole圖； F、 分別用Cole-Davison單個弛豫時間模型及Cole-Davison-Resonant-Absorption共 振吸收模型來確定多肽溫度低於及高於多肽動態轉移溫度？i預測值的振動模式，獲得弛 豫時間和共振吸收時間A的擬合結果； G、 根據所擬合結果的時間參數，繪製Tezi -A-相對溫度的關係圖；根據Arrhenius公 式，確定所述多肽的動態轉移溫度的實際值。
[0008] 所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其中，在步驟A中，所述不同溫 度為：151(、801(、1501(、2001(、2631(、2731(、2831(和 2941(。
[0009] 所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其中，在步驟A中，將所測得的 時域太赫茲透射譜強度信號進行傅立葉變換，計算確定吸收係數和折射率； 所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其中，在步驟A中，所述緩衝液為pH=7的磷酸鹽溶液。
[0010] 所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其中，在步驟B中，有效檢測頻 率範圍為0. 1-1. 5THz。
[0011] 所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其中，在步驟B中，按0.005THZ 的步長將每個頻率的吸收係數與溫度的關係，繪製頻率-溫度-吸收係數3D關係圖。
[0012] 所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其中，在步驟F中，單個弛豫時 間的Cole-Davison模型方程為

【權利要求】
1. 一種基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其特徵在於，包括以下步驟： A、 將多肽用緩衝液配製成多肽溶液並製成預定厚度的多肽液體層，在不同溫度下分別 測量多肽液體層的太赫茲透射譜強度信號，並確定吸收係數和折射率； B、 在有效檢測頻率範圍內，將預定步長的每個頻率、吸收係數及溫度的關係繪製成頻 率-溫度-吸收係數3D關係圖； C、 根據頻率-溫度-吸收係數3D關係圖確定吸收係數隨溫度變化的趨勢，並建立模 型：當溫度低於200K時，採用一階線性模型；當溫度高於200K時，採用二階線性模型； D、 由上述兩種線性模型的交界點得到多肽動態轉移溫度 A的預測值範圍； E、 根據折射率和吸收係數，計算出多肽的復介電常數實部和虛部，並繪製復介電常數 的Cole-Cole圖； F、 分別用Cole-Davison單個弛豫時間模型及Cole-Davison-Resonant-Absorption共 振吸收模型來確定多肽溫度低於及高於多肽動態轉移溫度A預測值的振動模式，獲得弛 豫時間和共振吸收時間Η的擬合結果； G、 根據所擬合結果的時間參數，繪製％> -IT1 -相對溫度的關係圖；根據Arrhenius公 式，確定所述多肽的動態轉移溫度的實際值。
2. 根據權利要求1所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其特徵在於，在 步驟八中，所述不同溫度為：151(、801(、1501(、2001(、2631(、2731(、2831(和 2941(。
3. 根據權利要求1所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其特徵在於，在 步驟A中，將所測得的時域太赫茲透射譜強度信號進行傅立葉變換，計算確定吸收係數和 折射率。
4. 根據權利要求1所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其特徵在於，在 步驟A中，所述緩衝液為pH=7的磷酸鹽溶液。
5. 根據權利要求1所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其特徵在於，在 步驟B中，有效檢測頻率範圍為0. 1-1. 5THz。
6. 根據權利要求5所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其特徵在於，在 步驟B中，按0. 005THz的步長將每個頻率的吸收係數與溫度的關係，繪製頻率-溫度-吸 收係數3D關係圖。
7. 根據權利要求1所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其特徵在於，在 步驟F中，單個弛豫時間的Cole-Davison模型方程為技的=￡； + ;其中，似 為角頻率，&為靜態介電常數，I為在高頻率下的極限值，盧為在弛豫過程中弛豫時間的 非對稱擴散因子，為低於多肽動態轉移溫度時Cole-Davison模型的弛豫時間。
8. 根據權利要求1所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其特徵 在於，在步驟F中，構建Cole-Davison-Resonant-Absorption共振吸收模型的方程 為
：其中，CJu為特徵頻率， =e； -I，表示共振吸收的作用時間，A表示弛豫過程的作用時間。
9. 根據權利要求1所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其特徵在於，所 述步驟A中，配製的多肽溶液為20mg/ml。
10. 根據權利要求1所述的基於太赫茲的多肽動態轉移溫度檢測方法，其特徵在於，所 述步驟A中，多肽液體層的厚度為3um。
【文檔編號】G06F19/00GK104458644SQ201410626850
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月10日 優先權日:2014年11月10日
【發明者】孫怡雯, 鍾俊蘭, 楊聖新 申請人:深圳大學