甲基苯丙胺与血清白蛋白相互作用的光谱表征

doi:10.7503/cjcu20180447

高等学校化学学报 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (11): 2507.doi: 10.7503/cjcu20180447

甲基苯丙胺与血清白蛋白相互作用的光谱表征

王岩¹, 陈平¹(), 王云飞¹, 刘桂英²(), 杨曦², 苏瑛², 李君旸¹, 刘伟伟¹, 林列¹

1. 南开大学电子信息与光学工程学院, 现代光学研究所, 天津 300350
2. 首都医科大学附属北京安贞医院, 北京 100029

收稿日期:2018-06-19 出版日期:2018-11-10 发布日期:2018-08-31
作者简介:联系人简介: 陈平, 女, 博士, 研究员, 博士生导师, 主要从事生物医学光子学、生物光学信息处理、 LSPR微流控与柔性光电器件方面的研究. E-mail: chping@nankai.edu.cn; 刘桂英, 女, 博士, 主任医师, 博士生导师, 主要从事心肺血管疾病相关研究. E-mai: liugvying@126.com
基金资助:
天津市科技支撑重点项目(批准号: 15ZCZDGX00250, 08ZCKFGX09400)和中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室开放基金资助.

Spectral Characterization of the Interaction Between Methamphetamine and Serum Albumin^†

WANG Yan¹, CHEN Ping^1,^*(), WANG Yunfei¹, LIU Guiying^2,^*(), YANG Xi², SU Ying², LI Junyang¹, LIU Weiwei¹, LIN Lie¹

1. Institute of Modern Optics, College of Electronic Information and Optical Engineering,Nankai University, Tianjin 300350, China
2. Beijing Anzhen Hospital, Capital Medical University, Beijing 100029, China

Received:2018-06-19 Online:2018-11-10 Published:2018-08-31
Contact: CHEN Ping,LIU Guiying E-mail:chping@nankai.edu.cn;liugvying@126.com
Supported by:
† Supported by the Tianjin Municipal Science and Technology Commission, China(Nos.15ZCZDGX00250, 08ZCDFGX09400) and the Open Fund of State Key Laboratory of Luminescence and Applications of Changchun Institute of Optics, Fine Mehcanics and Physics Chinese Academy of Sciences, China.

摘要/Abstract

摘要：

采用荧光光谱和分子对接模拟研究了甲基苯丙胺与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用, 发现甲基苯丙胺对BSA的荧光有明显的猝灭作用. 采用分子对接的方法模拟了甲基苯丙胺与BSA的分子动力学过程. 结果显示, 甲基苯丙胺可能与BSA中具有内源荧光特性的色氨酸和苯丙氨酸通过静电引力发生相互作用. 利用荧光光谱进一步研究了甲基苯丙胺与氨基酸的相互作用. 发现甲基苯丙胺对两种氨基酸的荧光都产生了明显的猝灭作用. 研究结果表明, 由于静电引力的作用, 甲基苯丙胺与BSA发生了结合, 结合位点是BSA中的色氨酸和苯丙氨酸.

关键词: 甲基苯丙胺, 血清白蛋白, 荧光光谱, 分子对接

Abstract:

The fluorescence spectroscopy technique and molecular docking method were used to research the interaction between methamphetamine and bovine serum albumin (BSA). Firstly, the fluorescence spectra of BSA and BSA containing methamphetamine were studied, and experimental results show that methamphetamine leads to the fluorescence quenching of BSA. On this basis, the molecular dynamics between methamphetamine and BSA was simulated by the molecular docking method, and the results indicate that the methamphetamine probably interact with BSA in tryptophan and phenylalanine residues through electrostatic forces. Therefore, the interactions between methamphetamine and tryptophan, phenylalanine were studied, respectively. Results from the fluorescence spectroscopy indicate that methamphetamine leads to the fluorescence quenching of tryptophan, phenylalanine, respectively. Given the above, we can conclude that the methamphetamine bind with BSA through electrostatic forces, and the binding sites are tryptophan and phenylalanine residues.

Key words: Methamphetamine, Serum albumin, Fluorescence spectroscopy, Molecular docking

中图分类号:

O641
O433

TrendMD:

王岩, 陈平, 王云飞, 刘桂英, 杨曦, 苏瑛, 李君旸, 刘伟伟, 林列. 甲基苯丙胺与血清白蛋白相互作用的光谱表征. 高等学校化学学报, 2018, 39(11): 2507.

WANG Yan, CHEN Ping, WANG Yunfei, LIU Guiying, YANG Xi, SU Ying, LI Junyang, LIU Weiwei, LIN Lie. Spectral Characterization of the Interaction Between Methamphetamine and Serum Albumin^†. Chem. J. Chinese Universities, 2018, 39(11): 2507.

图/表 6

Fig.1 Fluorescence spectra of BSA in the presence of various concentrations of methamphetamine(A) and relationship between the intensity of mixed solution and the concentration of methamphe-tamine(B)

Fig.2 Docking sites by creating a cube grid around the protein’s own ligands(A), ligands, receptors and target docking sites before docking(B) and ligands and receptors after docking(C)

Fig.3 Docking results between methamphetamine and 3JQZ(A) and the amino acid groups involved in the interaction between methamphetamine and 3JQZ(B)

Fig.4 Docking results between methamphetamine and 212Z(A) and the amino acid groups involved in the interaction between methamphetamine and 212Z(B)

Fig.5 Fluorescence spectra of tryptophan in the presence of various concentrations of methamphetamine

Fig.6 Fluorescence spectra of phenylalanine in the presence of various concentrations of methamphetaminec(Phenylalanine)=15 μg/mL.

参考文献 23

[1]	Volkow N. D., Chang L., Wang G. J., Fowler J. S., Franceschi D., Sedler M., J. Neurosci., 2001, 21(23), 9414—9418
[2]	Schumacher S., Seitz H., J. Immunol. Methods, 2016, 436, 34—40
[3]	Kocher R., Emanuel E. J., Deparle N. A. M., Ann. Intern. Med., 2010, 153(8), 536—539
[4]	Dvorskaya O. N., Krokhin I. P., Kataev S. S., Pharm. Chem. J., 2010, 51(3), 1—6
[5]	Ford S. L., Steiner R. R., Thiericke R., Young R., Soine W. H., Forensic Sci. Int., 2001, 115(1), 1—8
[6]	Nancarrow C., Rutten A. J., Runciman W. B., Mather L. E., Carapetis R. J., Mclean C. F., Anesth. Analg., 1989, 69(3), 276—283
[7]	Nopparat C., Chantadul V., Permpoonputtana K., Govitrapong P., Mech. Ageing Dev., 2017, 164, 49—60
[8]	Takayama T., Suzuki M., Todoroki K., Inoue K., Min J. Z., Kikura H. R., Biomed. Chromatogr., 2014, 28(6), 831—838
[9]	Pedersen A. J., Dalsgaard P. W., Rode A. J., Rasmussen B. S., Müller I. B., Johansen S. S., J. Sep. Sci., 2014, 36(13), 2081—2089
[10]	Wasch K. D., Poelmans S., Verslycke T., Janssen C., Hoof N. V., Brabander H. F. D., Anal. Chim. Acta, 2002, 473(1), 59—69
[11]	Ghosh K., Rathi S., Arora D., J. Lumines., 2016, 175, 135—140
[12]	An P. J., Yu N. N., Sun R. S., Chem. J. Chinese Universities, 2017, 38(8), 1354—1361
	(安鹏姣, 于楠楠, 孙睿声. 高等学校化学学报, 2017, 38(8), 1354—1361)
[13]	Nairi V., Medda S., Piludu M., Casula M. F., Vallet-Regì M., Monduzzi M. l., Chem. Eng. J., 2010, 114(47), 19928—19934
[14]	Tian G., Li Y., Cheng L., Yuan Q., Tang P., Kuang P., Food Chem., 2016, 194, 740—748
[15]	Ma X. H., Song B. L., Xiao W. J., Spectrosc. Spectr. Anal., 2017, 37(6), 1826—1830
	(马雪红, 宋百灵, 肖文浚. 光谱学与光谱分析, 2017, 37(6), 1826—1830)
[16]	Toprak M., Arık M., Luminescence, 2015, 29(7), 805—809
[17]	Mendivetapia L., Subirosfunosas R., Zhao C., Albericio F., Read N. D., Lavilla R., Nat. Protoc., 2017, 12(8), 158—166
[18]	Chen L. F., Zhang J., Zhu Y. X., Chem. J. Chinese Universities, 2015, 36(12), 2394—2401
	(陈霖锋, 张静, 朱亚先. 高等学校化学学报, 2015, 36(12), 2394—2401)
[19]	Thomsen R., Christensen M. H., J. Med. Chem., 2006, 49(11), 3315—3321
[20]	JahanbanesfahlanA., Panahiazar V., Food Chem., 2016, 202, 426—431
[21]	Wang G., Peng Z., Wang J., Chem. Biol. Drug Des., 2017, 125(3), 423—429
[22]	Krasnova I. N., Cadet J. L., Brain Res. Rev., 2009, 60(2), 379—407
[23]	Pimentel G. C. P., Mcclellan A. L., Annu. Rev. Phys. Chem., 2003, 22(1), 347—385

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[1]	李聪聪, 刘明皓, 韩佳睿, 朱镜璇, 韩葳葳, 李婉南. 基于分子动力学模拟的VmoLac非特异性底物催化活性的理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(8): 2518.
[2]	雷晓彤, 金怡卿, 孟烜宇. 基于分子模拟方法预测PIP₂在双孔钾通道TREK-1上结合位点的研究[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(8): 2550.
[3]	李梦硕, 张静, 刘丹, 朱亚先, 张勇. 芘与人血清白蛋白和牛血清白蛋白结合位点微环境极性的差异[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(3): 731.
[4]	帅蝶, 赵美娟, 陈丙年, 王力. 4种Keggin型磷钼酸盐对蘑菇酪氨酸酶活性和黑色素生成的抑制及抗氧化作用[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(12): 3579.
[5]	杨举, 苏丽娇, 李灿花, 鲁佳佳, 杨俊丽, 古捷, 杨丽, 杨丽娟. 甘松新酮/磷酸盐柱[6]芳烃主客体络合行为[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(10): 3099.
[6]	张爱芹, 王嫚, 申刚义, 金军. 多溴联苯醚与人血清白蛋白相互作用的表面等离子体共振及分子对接[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(9): 2054.
[7]	田霞,杨福群,袁伟,赵雷,姚雷,甄小丽,韩建荣,刘守信. 含噁二唑大环冠醚的合成、结构及金属离子识别性能[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(3): 490.
[8]	王梦雨, 曹思敏, 李昊阳, 张梦婕, 李栋, 赵泽楠, 徐建华. 辅酶NADH与色氨酸共振能量转移的荧光动力学研究[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(11): 2473.
[9]	马祥英, 廖艳娟, 覃方红, 尹源浩, 黄在银, 陈其锋. 碳自掺杂g-C₃N₄光催化性能的原位光微量热-荧光光谱研究[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(11): 2526.
[10]	王莲萍,李庆杰,刘晓艳,任跃英,杨秀伟. 基于UFLC-MS/分子模拟计算的吴茱萸醇提取物中胆碱酯酶抑制剂筛选[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(1): 111.
[11]	王晓霞, 马力通, 聂智华, 王正德, 崔金龙, 赵文渊, 赛华征. 多光谱法和分子对接模拟法研究黄腐酸与胃蛋白酶的相互作用[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(9): 1840.
[12]	魏馨, 邓要亮, 郑旭明, 赵彦英. 2-氨基苯并噻唑的结构及激发态质子转移动力学[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(8): 1679.
[13]	刘中成, 刘世芳, 张苏, 杨艳蕾, 李飞, 张楠, 袁欣, 张艳芬. Cε3-Cε4蛋白寡核苷酸适配子结合位点的预测与筛选[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(1): 83.
[14]	白蕾, 霍淑慧, 陈晶, 卢小泉. 用于手性识别α-氨基酸的方酰胺荧光探针分子[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(1): 41.
[15]	崔胜峰, 万敬伟, 周成合. 地西泮与乙醇协同作用机制的荧光光谱分析[J]. 高等学校化学学报, 2018, 39(6): 1178.

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