一種基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，本發(fā)明基于太赫茲時域光譜技術(shù)，提取與溫度相關(guān)的介電弛豫時間參數(shù)，以介電弛豫時間的非線性變化為特征，確定多肽的動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度。本發(fā)明的檢測方法對樣本制備要求低，節(jié)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】一種基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及蛋白質(zhì)檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 蛋白質(zhì)分子需要在液相環(huán)境中才具有正常的結(jié)構(gòu)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(tài)或靜態(tài)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，并由與外界溫度有關(guān)的運動所需的能量決定，即動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度。
[0003] 動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度是非晶態(tài)蛋白質(zhì)分子的重要溫度特征之一，它直接反映出蛋白質(zhì)分 子的側(cè)鏈基團與骨架結(jié)構(gòu)的動態(tài)轉(zhuǎn)變過程。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，對蛋白質(zhì)動態(tài)轉(zhuǎn)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制備具有很高要求，往往不易實現(xiàn)。且現(xiàn)有的檢測方法 過程復雜、成本高。
[0005] 因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn) 移溫度檢測方法，旨在解決現(xiàn)有的動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法不易實現(xiàn)、過程復雜、成本高的問 題。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，其中，包括以下步驟： A、 將多肽用緩沖液配制成多肽溶液并制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，并確定吸收系數(shù)和折射率； B、 在有效檢測頻率范圍內(nèi)，將預定步長的每個頻率、吸收系數(shù)及溫度的關(guān)系繪制成頻 率-溫度-吸收系數(shù)3D關(guān)系圖； C、 根據(jù)頻率-溫度-吸收系數(shù)3D關(guān)系圖確定吸收系數(shù)隨溫度變化的趨勢，并建立模 型：當溫度低于200K時，采用一階線性模型；當溫度高于200K時，采用二階線性模型； D、 由上述兩種線性模型的交界點得到多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度&的預測值范圍； E、 根據(jù)折射率和吸收系數(shù)，計算出多肽的復介電常數(shù)實部和虛部，并繪制復介電常數(shù) 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于及高于多肽動態(tài)轉(zhuǎn)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(jié)果； G、 根據(jù)所擬合結(jié)果的時間參數(shù)，繪制Tezi -A-相對溫度的關(guān)系圖；根據(jù)Arrhenius公 式，確定所述多肽的動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度的實際值。
[0008] 所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)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] 所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)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里葉變換，計算確定吸收系數(shù)和折射率； 所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，其中，在步驟A中，所述緩沖液為pH=7的磷酸鹽溶液。
[0010] 所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，其中，在步驟B中，有效檢測頻 率范圍為0. 1-1. 5THz。
[0011] 所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)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系數(shù)與溫度的關(guān)系，繪制頻率-溫度-吸收系數(shù)3D關(guān)系圖。
[0012] 所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)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(quán)利要求】
1. 一種基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，其特征在于，包括以下步驟： A、 將多肽用緩沖液配制成多肽溶液并制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，并確定吸收系數(shù)和折射率； B、 在有效檢測頻率范圍內(nèi)，將預定步長的每個頻率、吸收系數(shù)及溫度的關(guān)系繪制成頻 率-溫度-吸收系數(shù)3D關(guān)系圖； C、 根據(jù)頻率-溫度-吸收系數(shù)3D關(guān)系圖確定吸收系數(shù)隨溫度變化的趨勢，并建立模 型：當溫度低于200K時，采用一階線性模型；當溫度高于200K時，采用二階線性模型； D、 由上述兩種線性模型的交界點得到多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度 A的預測值范圍； E、 根據(jù)折射率和吸收系數(shù)，計算出多肽的復介電常數(shù)實部和虛部，并繪制復介電常數(shù) 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于及高于多肽動態(tài)轉(zhuǎn)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(jié)果； G、 根據(jù)所擬合結(jié)果的時間參數(shù)，繪制％> -IT1 -相對溫度的關(guān)系圖；根據(jù)Arrhenius公 式，確定所述多肽的動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度的實際值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，其特征在于，在 步驟八中，所述不同溫度為：151(、801(、1501(、2001(、2631(、2731(、2831(和 2941(。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，其特征在于，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里葉變換，計算確定吸收系數(shù)和 折射率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，其特征在于，在 步驟A中，所述緩沖液為pH=7的磷酸鹽溶液。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，其特征在于，在 步驟B中，有效檢測頻率范圍為0. 1-1. 5THz。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，其特征在于，在 步驟B中，按0. 005THz的步長將每個頻率的吸收系數(shù)與溫度的關(guān)系，繪制頻率-溫度-吸 收系數(shù)3D關(guān)系圖。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，其特征在于，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(tài)介電常數(shù)，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，為低于多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度時Cole-Davison模型的弛豫時間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，其特征 在于，在步驟F中，構(gòu)建Cole-Davison-Resonant-Absorption共振吸收模型的方程 為
：其中，CJu為特征頻率， =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(jù)權(quán)利要求1所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，其特征在于，所 述步驟A中，配制的多肽溶液為20mg/ml。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太赫茲的多肽動態(tài)轉(zhuǎn)移溫度檢測方法，其特征在于，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(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】孫怡雯, 鐘俊蘭, 楊圣新 申請人:深圳大學