磷酸基團在生命體中以多種形式存在, 是核苷酸和核酸分子的重要組成部分,是生命體內重要的信號分子。研究磷酸基團與金屬離子之間的相互作用有助于理解相關生物體系的結構與功能。手性光譜是研究手性分子識別的重要工具,廣泛應用于生物分子的結構研究中。
近日,捷克科學院有機化學和生物化學研究所的吳濤博士探索了使用手性譜學方法研究稀土銪離子(Eu3+)與手性磷酸之間的非共價相互作用。這些銪“探針”的結構是對稱的,但是與手性磷酸分子相互作用后一起獲得手性(“左手右手對稱”),其誘導的圓偏振熒光(CPL)可以被檢測到,而且顯示出獨特的CPL譜峰。
稀土銪水合離子的熒光信號非常弱,在現有的CPL光譜儀上無法被觀測到,但是可以在手性拉曼光譜(ROA)儀器上進行測量。手性拉曼光譜儀使用強激光作為激發光源,在沒有任何天線生色團存在的情況下,依然可以測量到弱的圓偏振熒光活性信號,而且可以檢測到不同溶劑組分對銪的誘導 CPL 光譜的影響。分子模擬顯示手性磷酸分子與銪水和離子之間存在明顯的氫鍵作用。
銪三價離子的 5D0→7F1 躍遷態可以與水溶液中類似的銪-磷酸結合模式相關聯,其中R-構型的手性磷酸與銪水合離子的作用產生的 CPL譜峰與雙鏈 DNA 中測量的CPL譜峰非常類似。該研究表明 手性拉曼-圓偏振熒光譜學(ROA-CPL)方法在檢測含有磷酸基團的生物分子方面具備廣泛應用前景。 論文信息 Non-Covalent Interactions between Chiral Phosphate and Lanthanide Ion by Chiroptical Spectroscopy Dr. Tao Wu Chemistry—Methods DOI: 10.1002/cmtd.202100061







