二 含硫肽链的电子转移

近年来人们对含硫肽链中的电子转移给予了较多的关注和研究，这主要是由于硫在生物体内的作用所决定的，它具有很好的辐射保护效应。用 Br2·-等作引发剂，对含蛋氨酸的肽链（如 Gly-Met，Met-Gly， Met-TyrOH 等）进行脉冲辐解研究，很容易检测到在 400nm 处有一宽而强的瞬态粒子吸收峰的形成，这被确认为引发剂 Br2·-与肽链中硫原子形成的三电子键 Met（S∴Br），对于 Met-TyrOH 体系，很容易观察到电子转移的过程。随着时间的推移，Met（S∴Br）的 400nm 处的特征吸收峰消失，由于与 390/405nm 处的 TyrO·的吸收重叠，只能在 290nm 处观察到 TyrO·的特征吸收峰，如图 2 所示。

电子转移的速率常数与浓度有关，说明电子转移过程涉及分子内转移和分子间转移，用反应式表示为：

Met-TyrOH+Br2-→Met（S∴Br）-TyrOH+Br- （9） Met（S∴Br）-TyrOH→Met-TyrO·+Br--+H+ （10）

kintra=4×104s-1

Met（S∴Br）-TyrOH +Met-TyrOH→Met-TyrOH+Met-TyrO·+Br-+H+

kinter=3×107L/mol·s

（11）

当二肽中酪氨酸被色氨酸取代后，中间体 Met（S∴Br）-TrpH 在 430nm处有强吸收，随后产生的自由基 Met-Trp·在 530nm 处有强吸收，并在脉冲后 2μs 就已形成，25μs 时达到最大吸收。如此快地生成，无浓度的影响，以及 430nm 吸收的衰减与 530nm 吸收的生成的同步，说明发生了分子内的电子转移过程。

对含硫二肽电子转移机理的研究表明，含硫三电子键扮演了极其重要的角色，它具有强的氧化作用，是发生氧还反应的活性中心。含硫三电子键的形成与肽链中氨基酸的种类、引发剂的种类和酸度有密切的关系，在不同的条件下，形成不同类型的含硫三电子键，因而导致电子转移机理的不同，主要表现在电子转移速率的大小不一样，一些过程包括分子间电子转移，另外一些则不包括。

在研究含硫二肽的电子转移的基础上，人们把肽链延长，进一步研究电子转移速率与电子授受体距离之间的关系。首先选定的模型是在 Met 与 TyrOH 之间插入若干个柔韧性的氨基酸残基，在 Br2·-引发下，发现

有非常快的电子转移反应发生，其速率常数无法与电子授受基团的距离关联起来，这被认为是肽链的折叠效应所引起的。其后，把插入的氨基酸换成脯氨酸残基以保持刚性，模型化合物为 Trp-（Pro）n-Met（n=1- 3），也是用 Br2·-作引发剂进行脉冲辐解，发现电子转移的速率常数与浓度有强烈的依赖关系，表明同样有电子从含硫三电子键向 Trp 转移的分子间和分子内反应，但分离出分子间和分子内电子转移反应的速率常数是很困难的，只能从相关体系得到一些旁证。后来把模型中的 Trp 换

成 Tyr，由于 Met（S∴Br）和 TyrO·的吸收重叠，主要从 290nm 处的狭窄区域观察 TyrO·的吸收峰的形成，发现体系依然包括分子内与分子间的电子转移，并通过表观速率常数与肽浓度的依赖关系的测定来计算kinter 和 kintra。在所测试的温度范围内（283-328K），分子内电子转移反应的速率常数与电子授受基团之间的距离呈指数下降的关系，这与含色氨酸和酪氨酸肽链中的长程电子转移（LRET）的结果相似。同时还得到反应速率常数随温度上升而增加的依赖关系，以及活化热力学参数 Ea

和△S≠，并用 Marcus 理论对实验结果进行了解释，为以后对含硫肽链中的电子转移研究明确了方向。