圆二色谱分子量分析

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-23  

本检测详细阐述了圆二色谱(CD)技术在分子量分析领域的应用。文章系统性地介绍了该技术相关的检测项目、适用范围、常用方法及核心仪器设备,旨在为研究人员提供一份关于如何利用圆二色谱技术获取生物大分子(如蛋白质、核酸)分子量及其构象信息的综合性技术指南。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

蛋白质分子量估算:通过远紫外CD光谱与已知标准蛋白谱图库对比,初步估算蛋白质的表观分子量。

蛋白质二级结构含量分析:定量分析蛋白质中α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲等二级结构的相对含量。

蛋白质折叠状态评估:判断蛋白质样品是处于天然折叠状态、部分折叠还是完全去折叠状态。

蛋白质聚集倾向监测:通过CD信号的变化,监测蛋白质在特定条件下是否发生聚集,聚集常导致信号衰减或失真。

蛋白质热稳定性分析:通过监测CD信号随温度的变化,测定蛋白质的熔解温度(Tm),评估其热稳定性。

核酸分子构象鉴定:区分DNA或RNA是A型、B型还是Z型构象,以及是否存在G-四链体等特殊结构。

蛋白质-配体相互作用:通过观察加入配体前后CD光谱的变化,定性分析结合事件及可能引起的构象变化。

手性小分子绝对构型确定:利用近紫外/可见CD光谱,辅助确定手性有机小分子的绝对立体构型。

蛋白质化学变性研究:通过滴定变性剂(如尿素、盐酸胍)并记录CD光谱变化,研究蛋白质去折叠过程。

动力学过程监测:利用停流CD附件,监测蛋白质折叠/去折叠、酶催化反应等快速动力学过程。

检测范围

可溶性球状蛋白质:适用于分析在溶液中呈单分散状态的各类功能性和结构性蛋白。

膜蛋白与去垢剂复合物:在合适去垢剂存在下,可研究膜蛋白的二级结构及稳定性。

多肽与寡聚肽链:适用于研究合成或天然短肽的结构倾向性及分子识别过程。

双链DNA与RNA:用于分析不同序列、长度及环境下的核酸双螺旋结构特征。

单链核酸与特殊结构:可研究具有复杂高级结构的核酸,如G-四链体、i-Motif和三链核酸。

糖蛋白与蛋白多糖:在远紫外区主要反映蛋白质部分的结构,近紫外区可能包含糖链贡献。

手性有机药物分子:适用于具有生色团的手性药物分子,用于构型分析和纯度检查。

手性配位化合物:可用于研究金属中心具有手性环境或配体本身为手性的配合物。

淀粉样纤维前体蛋白:监测蛋白质从天然态向淀粉样纤维转化过程中二级结构的剧烈转变。

病毒衣壳蛋白组装体:研究大型蛋白复合物或病毒颗粒的总体二级结构组成。

检测方法

静态远紫外CD扫描:在180-250 nm波长范围扫描,是获取蛋白质二级结构信息的最核心方法。

静态近紫外CD扫描:在250-350 nm波长范围扫描,用于探测蛋白质三级结构中芳香氨基酸残基的不对称环境。

滴定实验法:向样品中逐步加入配体、变性剂或改变pH,通过系列CD光谱研究相互作用或稳定性。

热变性扫描法:在固定波长下监测CD信号随温度升高的变化,绘制热变性曲线,计算Tm值。

变性剂诱导变性法:在固定波长下监测CD信号随变性剂浓度增加的变化,绘制化学变性曲线。

时间分辨CD光谱法:使用停流混合装置,在毫秒级时间尺度上捕捉快速构象变化过程的光谱。

浓度依赖测量法:测量不同浓度下的CD光谱,用于评估蛋白质自聚集或寡聚化对结构的影响。

同步辐射圆二色谱:利用同步辐射光源的高强度,将检测波长延伸至真空紫外区(低至~160 nm),获得更丰富信息。

振动圆二色谱:检测红外光区的振动CD信号,提供与电子CD互补的立体化学和构象信息。

磁圆二色谱:在外加磁场下测量,特别适用于研究含有顺磁中心的蛋白质和金属蛋白。

检测仪器设备

常规圆二色谱仪:配备氙灯或氘灯光源、单色仪、光弹性调制器和光电倍增管检测器,是基础研究主力设备。

配备温控单元的CD仪:集成帕尔贴温控或多功能样品池,用于进行精确的温度依赖性实验。

停流圆二色光谱附件:快速混合装置与CD仪联用,用于研究快速动力学过程,混合时间可达毫秒级。

微量样品池与流通池:适用于样品量有限的场景,如微量体积样品池或与色谱联用的流通池。

高通量自动进样器

高通量自动进样器:可实现多个样品的自动连续测量,大幅提升筛选实验的效率。

压力跳变或温度跳变附件:与CD检测联用,用于研究高压或快速变温条件下的蛋白质折叠动力学。

同步辐射圆二色光束线:依托同步辐射装置,提供高强度、可延展至真空紫外区的偏振光,用于高分辨率结构分析。

振动圆二色谱仪:基于傅里叶变换红外光谱仪改造,配备特殊的光弹性调制器,用于测量振动CD信号。

磁圆二色谱仪

磁圆二色谱仪:在常规CD仪样品室增加超导磁体,能够施加高强度磁场进行MCD测量。

在线纯化-CD联用系统:将高效液相色谱或毛细管电泳与CD检测器在线连接,实现分离后立即进行构象分析。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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