一种基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法
【专利摘要】本发明公开一种基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，本发明基于太赫兹时域光谱技术，提取与温度相关的介电弛豫时间参数，以介电弛豫时间的非线性变化为特征，确定多肽的动态转移温度。本发明的检测方法对样本制备要求低，节省试验时间，减少了操作步骤，提高了检测效率，降低了检测成本。
【专利说明】一种基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及蛋白质检测领域，尤其涉及一种基于太赫兹的多肽动态转移温度检测 方法。
【背景技术】
[0002] 蛋白质分子需要在液相环境中才具有正常的结构与功能，它通过分子之间的微相 互作用影响附近液体层的动态或静态序列。这个过程被认为是由单化学键共振引起的集体 共振模式，并由与外界温度有关的运动所需的能量决定，即动态转移温度。
[0003] 动态转移温度是非晶态蛋白质分子的重要温度特征之一，它直接反映出蛋白质分 子的侧链基团与骨架结构的动态转变过程。
[0004] 现有技术中，对蛋白质动态转移温度的检测方法有X-射线衍射，中子散射，穆斯 堡尔光谱法等，但这些方法对样本的制备具有很高要求，往往不易实现。且现有的检测方法 过程复杂、成本高。
[0005] 因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0006] 鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于太赫兹的多肽动态转 移温度检测方法，旨在解决现有的动态转移温度检测方法不易实现、过程复杂、成本高的问 题。
[0007] 本发明的技术方案如下： 一种基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其中，包括以下步骤： A、 将多肽用缓冲液配制成多肽溶液并制成预定厚度的多肽液体层，在不同温度下分别 测量多肽液体层的太赫兹透射谱强度信号，并确定吸收系数和折射率； B、 在有效检测频率范围内，将预定步长的每个频率、吸收系数及温度的关系绘制成频 率-温度-吸收系数3D关系图； C、 根据频率-温度-吸收系数3D关系图确定吸收系数随温度变化的趋势，并建立模 型：当温度低于200K时，采用一阶线性模型；当温度高于200K时，采用二阶线性模型； D、 由上述两种线性模型的交界点得到多肽动态转移温度&的预测值范围； E、 根据折射率和吸收系数，计算出多肽的复介电常数实部和虚部，并绘制复介电常数 的Cole-Cole图； F、 分别用Cole-Davison单个弛豫时间模型及Cole-Davison-Resonant-Absorption共 振吸收模型来确定多肽温度低于及高于多肽动态转移温度？i预测值的振动模式，获得弛 豫时间和共振吸收时间A的拟合结果； G、 根据所拟合结果的时间参数，绘制Tezi -A-相对温度的关系图；根据Arrhenius公 式，确定所述多肽的动态转移温度的实际值。
[0008] 所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其中，在步骤A中，所述不同温 度为：151(、801(、1501(、2001(、2631(、2731(、2831(和 2941(。
[0009] 所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其中，在步骤A中，将所测得的 时域太赫兹透射谱强度信号进行傅里叶变换，计算确定吸收系数和折射率； 所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其中，在步骤A中，所述缓冲液为pH=7的磷酸盐溶液。
[0010] 所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其中，在步骤B中，有效检测频 率范围为0. 1-1. 5THz。
[0011] 所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其中，在步骤B中，按0.005THZ 的步长将每个频率的吸收系数与温度的关系，绘制频率-温度-吸收系数3D关系图。
[0012] 所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其中，在步骤F中，单个弛豫时 间的Cole-Davison模型方程为
【权利要求】
1. 一种基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其特征在于，包括以下步骤： A、 将多肽用缓冲液配制成多肽溶液并制成预定厚度的多肽液体层，在不同温度下分别 测量多肽液体层的太赫兹透射谱强度信号，并确定吸收系数和折射率； B、 在有效检测频率范围内，将预定步长的每个频率、吸收系数及温度的关系绘制成频 率-温度-吸收系数3D关系图； C、 根据频率-温度-吸收系数3D关系图确定吸收系数随温度变化的趋势，并建立模 型：当温度低于200K时，采用一阶线性模型；当温度高于200K时，采用二阶线性模型； D、 由上述两种线性模型的交界点得到多肽动态转移温度 A的预测值范围； E、 根据折射率和吸收系数，计算出多肽的复介电常数实部和虚部，并绘制复介电常数 的Cole-Cole图； F、 分别用Cole-Davison单个弛豫时间模型及Cole-Davison-Resonant-Absorption共 振吸收模型来确定多肽温度低于及高于多肽动态转移温度A预测值的振动模式，获得弛 豫时间和共振吸收时间Η的拟合结果； G、 根据所拟合结果的时间参数，绘制％> -IT1 -相对温度的关系图；根据Arrhenius公 式，确定所述多肽的动态转移温度的实际值。
2. 根据权利要求1所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其特征在于，在 步骤八中，所述不同温度为：151(、801(、1501(、2001(、2631(、2731(、2831(和 2941(。
3. 根据权利要求1所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其特征在于，在 步骤A中，将所测得的时域太赫兹透射谱强度信号进行傅里叶变换，计算确定吸收系数和 折射率。
4. 根据权利要求1所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其特征在于，在 步骤A中，所述缓冲液为pH=7的磷酸盐溶液。
5. 根据权利要求1所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其特征在于，在 步骤B中，有效检测频率范围为0. 1-1. 5THz。
6. 根据权利要求5所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其特征在于，在 步骤B中，按0. 005THz的步长将每个频率的吸收系数与温度的关系，绘制频率-温度-吸 收系数3D关系图。
7. 根据权利要求1所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其特征在于，在 步骤F中，单个弛豫时间的Cole-Davison模型方程为技的=￡； + ;其中，似 为角频率，&为静态介电常数，I为在高频率下的极限值，卢为在弛豫过程中弛豫时间的 非对称扩散因子，为低于多肽动态转移温度时Cole-Davison模型的弛豫时间。
8. 根据权利要求1所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其特征 在于，在步骤F中，构建Cole-Davison-Resonant-Absorption共振吸收模型的方程 为
：其中，CJu为特征频率， =e； -I，表示共振吸收的作用时间，A表示弛豫过程的作用时间。
9. 根据权利要求1所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其特征在于，所 述步骤A中，配制的多肽溶液为20mg/ml。
10. 根据权利要求1所述的基于太赫兹的多肽动态转移温度检测方法，其特征在于，所 述步骤A中，多肽液体层的厚度为3um。
【文档编号】G06F19/00GK104458644SQ201410626850
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】孙怡雯, 钟俊兰, 杨圣新 申请人:深圳大学