随着基因工程与蛋白质工程的发展,人们迫切需要了解蛋白质的结构。CD 已经成为研究溶液中蛋
白质二级结构的强有力工具,得到了越来越广泛的应用,然而远紫外CD 光谱预测蛋白质二级结构仍然
存在一些不足之处。
膜蛋白是近年来分子生物学研究的热点。膜蛋白是一类具有晶体类似结构的镶嵌于细胞膜上的蛋
白,到目前为止,仅有为数不多的膜蛋白结构得到确认。研究表明,膜蛋白紫外电子光谱跃迁受到周围
环境介电常数的影响,其原因可能是由于溶剂影响了电子由基态跃迁到激发态(n →π3
,π→π3 ) 的跃迁
能量。不同于溶液环境中的蛋白质,膜蛋白镶嵌于疏水的脂质环境之中,因此,膜蛋白紫外CD 光谱可
能跟溶液状态下的CD 信号有所区别。Wallace 等研究表明[36 ] ,以现有的未包括膜蛋白的参考蛋白体
系,采用SELCON3、CONTIN 及CDSTR 等拟合运算程序预测具有富含α2螺旋及β2折叠的膜蛋白,其结果
与溶液状态的蛋白CD 光谱有差别,特别在190nm 后尤为明显;并且溶液状态的CD 光谱拟合蛋白结构
结果与由DSSP 方法计算的膜蛋白晶体二级结构有差别。所以他们认为,现有的溶液参考蛋白体系不
适合于CD 拟合预测膜蛋白二级结构,提倡建立新的含有膜蛋白的参考蛋白体系。
在结构多变性方面,蛋白质结构丰富多样,CD 光谱方法将蛋白质结构分为4～5 个二级结构元件貌
似有点粗糙;螺旋的长度对[θ]值有一定的影响,这给不同螺旋长度的蛋白质数据拟合结果带来较大的
误差,β2折叠的[θ]值与其链长及链的数目有关,并受环境影响比较大,在CD 光谱预测蛋白质二级结构
的方法中可能会带来比较大的误差。另外,在侧链基团CD 吸收影响方面,由于二硫键及芳香氨基酸在
远紫外CD 光谱区也有不同强度的CD 峰,蛋白质的远紫外CD 光谱是包括肽键、芳香氨基酸及二硫键在
内的[θ]值贡献的加和,这对以肽键电子跃迁产生CD 光谱为主要依据的远紫外CD 光谱拟合预测蛋白
质二级结构的方法产生干扰,有时甚至产生错误的结果。因此,在采用参考蛋白拟合预测未知蛋白时,
应该先尽可能的收集未知蛋白包括其它谱学在内的相关信息,谨慎地采用相似结构的参考蛋白拟合预
测其二级结构。
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