如何使用CD光譜分析蛋白質二級結構？全面指南檢測技術服務詳情介紹

Circular Dichroism（CD）光譜是一種基于手性分子對圓偏振光選擇性吸收的光譜學技術，廣泛應用于dànbáizhì二級結構的快速定性和定量分析。相比X射線晶體學或核磁共振等高分辨方法，CD光譜具有快速、無需結晶、樣品消耗低等顯著優勢，特別適用于dànbáizhì結構初篩、構象變化監測及dànbáizhì穩定性評估。在本文中，我們將系統梳理如何使用CD光譜技術分析dànbáizhì二級結構，重點覆蓋實驗原理、數據采集與處理流程、結構估算方法及其應用場景。

一、CD光譜技術原理：識別α-螺旋與β-折疊的“光學指紋”

CD光譜利用圓偏振光在不同波長下與手性分子間的差異吸收，生成特征性光譜信號。對dànbáizhì而言，其主鏈酰胺基團在190–250 nm的遠紫外區域展示出與二級結構密切相關的信號模式。

具體來說：

• α-螺旋結構顯示出208 nm與222 nm處的雙負吸收峰；

• β-折疊結構在218 nm附近具有負峰，而195 nm附近為正峰；

• 無規卷曲（Random Coil）則通常在198 nm附近呈負峰，且整體信號較弱。

這些光譜“指紋”可用于反演計算dànbáizhì溶液中不同二級結構的比例。

二、實驗準備與數據采集：確保信號質量的關鍵步驟

要獲得可靠的CD光譜結果，實驗設計與樣品準備需特別注意以下幾個方面：

1、緩沖體系選擇

應避免使用強紫外吸收的組分，如Tris、DTT、高濃度鹽等。推薦使用10 mM PBS、磷酸緩沖液或硼酸緩沖液，pH 6.5–8.0 范圍內為佳。

2、dànbáizhì濃度與石英池選擇

遠紫外CD測量對樣品濃度要求較高，一般建議：

• 使用0.1–0.2 mm光程的石英比色皿；

• dànbáizhì濃度在0.1–0.5 mg/mL之間，具體依據分子量與信號強度優化。

3、掃描參數設置

• 波長范圍：190–260 nm；

• 掃描速度：50–100 nm/min；

• 數據積分時間：1–2秒/點；

• 平滑次數：建議重復掃描3次以上取平均，以降低噪聲。

三、數據分析：從原始光譜到結構比例的估算

CD光譜數據通常以橢圓度（mdeg）或摩爾橢圓度（[θ]）表示。結構估算流程如下：

1、數據處理

• 背景扣除（緩沖液信號）；

• 單位轉換為摩爾橢圓度，使用以下公式：

[θ] = (mdeg × 100) / (C × l × n)

其中：

• mdeg為測得的原始橢圓度（單位：毫度，millidegree）；

• C為蛋白濃度（單位：mol/L）；

• l為光程長度（單位：cm）；

• n為肽鍵數（近似為氨基酸殘基數）。

2、二級結構含量擬合

常用的擬合算法包括：

• CONTIN：適用于多種構象混合的蛋白；

• SELCON3：對已知結構參考庫依賴性較高；

• CDSSTR：兼顧不同蛋白類型的適用性與靈敏度。

這些算法可通過在線工具或專用軟件完成擬合，輸出α-螺旋、β-折疊、無規卷曲等結構比例估計值。

四、CD光譜的典型應用場景：從基礎研究到藥物開發

CD光譜不僅能用于靜態結構分析，也能追蹤動態過程，為多種科研與應用場景提供結構依據：

1、dànbáizhì折疊與熱穩定性評估

通過變溫掃描（例如20–90°C），可繪制橢圓度隨溫度變化的曲線，從而得到熔點（Tm）與構象轉變過程。

2、蛋白-配體/蛋白-蛋白相互作用分析

配體結合常導致蛋白構象變化，CD光譜能快速捕捉這種結構偏移，有助于推測結合位點或機制。

3、蛋白工程與突變體篩選

比較突變體與野生型蛋白的二級結構，可初步判斷突變對蛋白構象的影響，輔助定向進化實驗設計。

五、如何提升CD光譜實驗的穩定性與解析力？

為了zuì大程度發揮CD光譜的效能，建議從以下幾個方面著手優化：

• 選擇高質量樣品，確保蛋白單體均一、無沉淀；

• 合理設計緩沖體系，控制pH、離子強度及紫外背景；

• 配合其他結構分析技術，如dànbáizhì質譜、紅外光譜、差示掃描量熱等。

CD光譜作為一種經典的結構生物學工具，至今仍在dànbáizhì結構初篩、構象研究及穩定性評估等領域發揮著bùkětìdài的作用。它簡潔、高效、成本低的特點，使其成為實驗室日常結構分析的shǒuxuǎn方法之一。百泰派克生物科技結合CD光譜與蛋白組學、穩定性分析平臺，構建了適用于科研和生物醫藥開發的系統性蛋白結構研究解決方案。歡迎聯系我們獲取更多定制化支持！

百泰派克生物科技特色項目

一、蛋白測序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統對dànbáizhì序列進行分析，提供基于質譜的蛋白測序分析服務，包括對dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務。對于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測序法的dànbáizhì從頭測序服務，對蛋白序列進行分析。

※服務優勢：

1.采用目前世界上優良的質譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達 70個氨基酸序列;

4.可測定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測;

6.測序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質譜平臺結合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學、靶向dànbáizhì組學、多肽組學、翻譯后修飾蛋白組學等多種dànbáizhì組學分析服務。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學服務，助力微量樣本蛋白組學、大樣本群醫學及高通量修飾組學等研究工作。

※服務優勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規模實驗分析，發現新的生物標記物;

2.體內體外多種dànbáizhì標記方法，適用于分析組織、細胞、血液等多種樣品;

3.質譜分析靈敏度高，實驗結果重復度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學分析，分析更系統準確。

三、單細胞質譜流式技術分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質譜流式系統進行單細胞質譜流式技術分析，采用金屬元素標記物（通常是金屬元素標記的特異抗體）標記細胞表面和內部的分子，然后用流式細胞原理分離單個細胞，再用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質量譜，zuì后將原子質量譜數據轉換為細胞表面和內部的信號分子表達量。

※服務優勢：

1.技術優良，*技術空白

采用金屬標記抗體技術，避免了傳統流式熒光通道少且易相互影響的問題。可在單細胞層面上對多種指標同時進行表征，百泰派克生物科技可做到同時檢測51個目標蛋白。

2.分析數量大，成本較低

單細胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細胞匯總的分析數目一般在2x10^4個左右，而流式質譜技術一次（單樣本）就可分析至少10^5的細胞，實現了數量級的提高，且成本不高于單細胞RNAseq。

3.應用前景大

①流式質譜結果可以給出細胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標簽技術與其他技術結合會有新應用方向。除常規蛋白外，質譜流式細胞技術還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細胞存活率、細胞大小、mRNA轉錄子表達量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現

百泰派克生物科技的基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實現10,000個以上I型多肽和10,000個以上II型多肽的鑒定和識別。通過我們優化的高通量免疫多肽組學分析平臺進行免疫肽組學分析，可從zuì小的樣品材料中進行可重復的識別和定量。該服務可以應用于大規模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質譜技術，MALDI TOF，高效色譜分離技術，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級結構分析，到產品變異性和純度分析。旨在提供優質生物藥物分析服務，幫助生物醫藥生產商提高生物藥物品質。

百泰派克生物科技七大檢測平臺

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質譜多組學優質服務商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫療器械行業提供質量控制檢測和項目驗證等zhuānyè服務。公司實驗室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規和指導原則，通過CNAS/ISO9001雙重質量體系認證，建立了完備的質量體系，數據冷熱/異地備份，設備定期計量/期間核查，軟件審計追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術服務，支持新藥研發、藥物申報注冊和生產放行。

1.公司采用ISO9001質量控制體系，zhuānyè提供以質譜為基礎的CRO檢測分析服務；

2.獲國家CNAS實驗室認可，為客戶提供符合全球藥政法規的藥物質量研究服務；

3.業務范圍覆蓋dànbáizhì組學、多肽組學、代謝組學、生物藥物表征、單細胞分析、單細胞質譜流式、生信云分析以及多組學生物質譜整合分析等；

4.七大質量控制檢測平臺，滿足您一站式服務需求；

5.服務3000+企業，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優質的生物質譜分析服務!

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