本实验采用扫描电子显微镜、X射线衍射、拉曼、红外等现代光谱技术和数据库、计算软件等,层层剖析猪心肌高铁肌红蛋白(pig metmyoglobin,p Met Mb)冻干粉的结构特征和分子动态结构信息。结果表明,p Met Mb冻干粉表观呈明显的棱状结晶体,结晶度为(95.60±1.37)%,三晶胞轴长不相等(a≠b≠c),可归属于高晶度含水单斜结晶体。根据晶体数据库同类化合物比对,得到p Met Mb肽链和heme-Fe的关键基团来源;经拉曼和红外光谱解析和推算,p Met Mb肽链均有α螺旋、β折叠、β转角和无规卷曲4种蛋白质二级结构,分别占50%、14%、24%和12%;分别由3个酰胺区中C=O、C=C、C—N、—COO-、C—H、N—H的不同振动形式所产生;六配位低自旋的Fe—C—N形成heme-Fe3+。因此,p Met Mb为六配位低自旋构象,是结构紧密、性质稳定的球状蛋白质。
以纯猪心肌高铁肌红蛋白(p Met Mb)为对象,建立荧光光谱条件并经同步荧光指认其主要功能域.研究表明,以600 nm/min扫描速度和中等响应时间为基本条件,p Met Mb的适宜荧光光谱条件分别是20 mmol/L p Met Mb、10 nm狭缝宽度和270 nm或430 nm为激发光波长.经同步荧光光谱解析,酪氨酸(Tyr-)、色氨酸(Trp-)和铁卟啉环(heme-Fe3+)荧光特征峰分别在312、355和630 nm处.270 nm是Trp-和Tyr-适宜激发光波长,而430 nm是heme-Fe3+适宜激发光波长.与马肌红蛋白(h Mb)比较,其Trp-和heme-Fe3+荧光光谱特征峰出现红移.430 nm可激发630 nm处heme-Fe3+,发生电子迁移和能量跃迁.随着Trp-和heme-Fe3+特征峰的红移,推测p Met Mb中heme-Fe由五配位高自旋(Fe2+)转变为六配位低自旋(Fe3+).
