【摘 要】
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二氢烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）及其氧化态（NAD+）是普遍存在于真核生物和原核生物中的重要辅酶,参与生物氧化还原过程,并在细胞物质代谢以及能量代谢过程中发挥关键作用。NADH是由烟酰胺、腺嘌呤和两个核糖环通过焦磷酸盐桥的连接所组成的,通常会以游离的折叠构象和与蛋白质相结合的展开构象两种形式,动态平衡地存在于水溶液中。在生物体内,一些金属离子对NADH所参与的酶促反应具有非常重要的作用。其中人
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二氢烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）及其氧化态（NAD+）是普遍存在于真核生物和原核生物中的重要辅酶,参与生物氧化还原过程,并在细胞物质代谢以及能量代谢过程中发挥关键作用。NADH是由烟酰胺、腺嘌呤和两个核糖环通过焦磷酸盐桥的连接所组成的,通常会以游离的折叠构象和与蛋白质相结合的展开构象两种形式,动态平衡地存在于水溶液中。在生物体内,一些金属离子对NADH所参与的酶促反应具有非常重要的作用。其中人体外金属铝离子(Al3+)和人体内金属镁离子(Mg2+)对生物磷酸盐都具有良好的亲和力,因此在水溶液中,Al3+和Mg2+会以双配位单齿形式优先配位NADH焦磷酸盐桥羟基上的两个氧原子,产生两个强离子键,进而影响NADH相关的生物化学性质。本文采用紫外-可见吸收光谱和稳态荧光光谱,结合时间相关单光子计数（TCSPC）技术,研究了金属离子对水溶液中NADH的本征荧光光谱和分子构象变化的影响。主要的研究工作有以下两部分:1、研究了水溶液中铝离子与NADH分子的相互作用。证实了NADH分子与Al3+会以1:2的浓度比相结合,并且会使得NADH分子的构象从展开态转变为折叠态,导致NADH本征荧光寿命增加,从而发生荧光增强的现象。同时,首次采用NADH本征荧光寿命振幅比的研究方法表征了NADH在溶液中的两种主要构象形式。2、研究了镁离子与NADH分子的相互作用。结果表明,NADH分子与Mg2+在水溶液中主要以1:1的浓度比进行结合,结合后形成稳定的不发光的络合物,导致NADH本征荧光发生静态淬灭,从而产生荧光减弱的现象。随后,在甲醇和乙醇两种不同的溶剂环境下,发现Mg2+对于NADH分子构象的变化没有产生影响。本文的研究工作,不仅有助于进一步理解金属离子在生物酶催化反应中所起的作用,还可以有效地将生物体内源荧光团分子应用于各类生产活动中金属离子浓度的检测。因此,研究金属离子对NADH分子荧光动力学的影响,具有重要的生物学意义和指导性价值。
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