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脂肪酸作为机体主要的供能物质,根据其碳链长度的不同分为短链、中链和长链脂肪酸。血清蛋白是脂肪酸在体内的主要运输者,不同链长及种类的脂肪酸与血清蛋白的结合机制不同,从而对机体生理生化反应的影响也存在差异。因此,系统地研究脂肪酸与血清蛋白的结合机制对了解脂肪酸在体内的转运具有重要的生理意义。然而,过去关于脂肪酸与血清蛋白相关研究是在稀溶液中进行的,大分子拥挤环境中脂肪酸与血清蛋白相互作用却鲜有报道。本课题采用不同浓度及分子量的聚乙二醇(PEG)、葡聚糖20(Dextran20)模拟生物体内的大分子拥挤环境,利用等温滴定量热技术(ITC)、稳态荧光光谱(FL)研究不同链长的脂肪酸盐(Na-FA)在拥挤环境中与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用,同时采用差示扫描热量(DSC)和圆二色谱(CD)方法研究拥挤环境中Na-FA对BSA二级结构以及热力学稳定性的影响。本课题主要研究的内容包括:(1)PEG2000拥挤环境中,不同链长脂肪酸盐与血清蛋白相互作用的研究研究发现,与稀溶液中相比,在PEG2000拥挤环境中,短链Na-FA与BSA的结合方式由一位点结合逐渐过渡到两位点结合,且辛酸钠(C8)、壬酸钠(C9)和癸酸钠(C10)与BSA的结合常数(K)均大于稀溶液中。而月桂酸钠(C12),油酸钠(C18:1)和亚油酸钠(C18:2)与BSA的K则均小于稀溶液。从热力学参数可以得出,饱和Na-FA与BSA结合过程中存在负协同效应,主要以静电相互作用为主;不饱和Na-FA与BSA结合过程中存在正协同性,以静电力和范德华力为主。在PEG2000中,BSA的相变温度(Tm)下降,但是加入Na-FA均使BSA的Tm升高,其中C8、C9和C10使BSA的升高值大于纯BSA,存在正的协同性。C12、C18:1和C18:2使BSA相变温度(Tm)的升高值小于纯BSA,即在所有浓度的拥挤环境中都无法抵消拥挤环境对BSA相变温度的影响。(2)其他大分子拥挤环境中脂肪酸盐与血清蛋白相互作用研究研究表明,短链Na-FA在PEG200和PEG20000中的结合方式与在Dextran20中结合方式不同。相同浓度PEG拥挤环境中,C8和C9与BSA的K及焓变值(△H)大于Dextran20中,而C10、C12在PEG和Dextran20中的结合方式均呈现出不对称的"U"型曲线。此外,拥挤环境几乎不影响C18:1和C18:2与BSA的结合类型和结合方式,仅仅影响结合过程中的△H。对BSA的热力学稳定性及结构研究表明,拥挤环境均使BSA结构螺旋含量下降,Na-FA的加入使其螺旋含量升高,结构更加紧凑。随着碳链长度的增大,BSA的Tm升高,这说明Na-FA使BSA的结构更加稳定,两者之间存在协同效应。