葡萄球菌肠毒素蛋白的红外光谱理论研究

从理论上研究毒剂分子结构和发展生化毒剂检测技术对于突发危害性公共卫生事件的应急处置具有重要意义。采用分子动力学傅里叶变换计算方法对葡萄球菌肠毒素蛋白建立大分子体系振动模型并研究了温度对其稳定性和振动频率的影响。结果表明：葡萄球菌毒素平均能量与温度成正比，即温度越高，系统的能量越高；299 K时，其蛋白质回旋半径(R_g)发生明显变化，说明此时蛋白质处于一个展开不稳定状态，温度对蛋白质结构稳定性有明显影响。计算表明温度对其高频振动光谱影响更大：蛋白中N-H和O-H的拉伸振动的红外强度在299 K最高(5 683 u),274 K时最低(1 818 u);温度对肽键中C=N键的振动强度基本没有影响，但对振动频率影响很大，当温度为254 K和314 K时，C=N键的振动频率在1 593 cm^-1处，当温度为264,274,299 K时，C=N键的振动频率发生明显红移(约为10 cm^-1)。对比实测光谱验证了该计算模型的准确性，表明可以利用其光谱特征信号来实现对该类物质的分子识别和精确预警。