为了探究美洛昔康与溶菌酶的作用机制, 在pH=7.40的实验条件下, 采用荧光光谱、同步荧光光谱和理论模建分析技术研究了类风湿性关节炎药物美洛昔康与溶菌酶分子之间的相互作用。结果表明, 美洛昔康能够以静态猝灭形式有效地猝灭溶菌酶的内源荧光, 形成1∶1的复合物, 并使溶菌酶的构象发生改变。热力学结果表明，美洛昔康-溶菌酶体系的主要作用力类型为疏水作用力。理论模建结果表明，该体系除疏水作用外还存在氢键作用，且美洛昔康被溶菌酶的活性氨基酸残基Glu35和Asp52包围, 结合作用改变了溶菌酶催化活性中心处氨基酸残基的微环境。当患者服用15 mg美洛昔康时, 美洛昔康与溶菌酶的蛋白结合率W(B)为3.71%~8.79%, 说明美洛昔康与溶菌酶的结合对溶菌酶自身抗炎、抗菌功能的影响不大, 体系药物结合率W(Q)为1.08%~1.14%, 说明溶菌酶与美洛昔康结合不会影响美洛昔康的药效。该研究从理论上证明了溶菌酶在血浆环境中与药物美洛昔康结合后, 对溶菌酶本身功能和美洛昔康的药效不会产生严重影响。

在模拟人体生理条件下, 采用分子模拟结合三维荧光、 圆二色谱、 荧光光谱、 时间分辨荧光等光谱方法, 研究了四溴联苯醚(BDE47)与溶菌酶的相互作用机制。 结果表明: BDE47能有效地猝灭溶菌酶的内源性荧光, 猝灭机制为静态猝灭。 分子对接显示, BDE47与溶菌酶分子中的TRP62, TRP63, ARG61, ASN59, ALA107和ILE98等氨基酸残基具有相互作用, 且BDE47分子中的醚键O原子与TRP63形成了氢键, 氢键距离为2.2 。 三维荧光的实验结果表明, BDE47的加入导致了溶菌酶的荧光强度降低, 峰位置发生略微红移, BDE47与溶菌酶之间的结合作用改变了溶菌酶的微环境。 圆二色谱分析则进一步证明, BDE47的存在引起了溶菌酶的构象发生改变, 导致α-螺旋结构的含量减少。 根据Fster非辐射能量转移理论计算得出, 供体(溶菌酶)与受体(BDE47)的结合距离r为3.31 nm, 满足非辐射能量的条件。 分析四个温度下的热力学参数发现, BDE47与溶菌酶之间的结合是一个自发放热的过程, 主要驱动力为氢键和范德华力, 与分子对接、 结合自由能分析结论一致。

肠道抗菌肽(AMPs)由肠粘膜上皮细胞合成或分泌的一类防御性肽类活性物质, 在肠道的先天性免疫过程中具有重要的作用。猪肠粘膜上皮细胞可分泌β-防御素2(BD2)、β-防御素3(BD3)、RegIII γ、溶菌酶(LYS)和血管生成素4(ANG4)等多种抗菌肽。文章通过荧光定量PCR(real-time Q-PCR)分析新生仔猪RegIIIγ、ANG4、BD2、BD3和溶菌酶等抗菌蛋白在十二指肠、空肠、回肠内不同发育阶段的mRNA的表达变化。结果表明, 所有抗菌肽的mRNA水平在出生后均逐渐升高, 但在断奶后的表达水平降低, 随后又显著升高。此外在肠道中最主要的抗菌肽是溶菌酶和RegIIIγ, 意味着这两种抗菌肽在肠粘膜的先天免疫中具有十分重要的作用。

在模拟人体生理条件下, 应用光谱法和分子对接技术对氟罗沙星(FIE)与溶菌酶(LYSO)的相互作用进行了研究。 结果表明, FIE与LYSO的猝灭方式是静态猝灭, 且在298和310 K温度下的猝灭常数Ka分别为410×104和074×104 L·mol-1。 根据热力学参数的计算结果可知, FIE与LYSO的结合作用力主要是氢键和范德华力, 结合距离(r=316 nm, ＜8 nm)表明从LYSO到FIE发生了非辐射能量转移。 希尔系数的计算结果表明, 在不同温度下的nH＜1, LYSO和FIE的相互作用属于负协同作用。 圆二色谱结果表明, LYSO和FIE的结合使LYSO的α-螺旋的含量由211% 减少到 88%。 紫外光谱、 三维荧光光谱、 同步荧光光谱结果表明, LYSO和FIE的相互作用改变了LYSO的构象和微环境。 分子对接进一步显示FIE通过氢键、 极性键、 疏水作用力等与LYSO活性部位的ASP-52, TRP-62, TRP-63等氨基酸残基相互作用。 溶菌酶的活性实验表明, 由于以上实验结果说明FIE引起了LYSO的构象改变, LYSO的活性随着FIE浓度的增大而降低, 抑制了LYSO的活性。 该研究结果为阐明FIE在机体内与LYSO的结合机理提供了可靠的实验数据和结果, 为FIE对溶菌酶的的毒性评价和毒理学研究提供了理论依据。

分别在298，310，318 K温度下，利用荧光光谱法研究了pH=7.40生理条件下硝基羟乙唑(TRI)与溶菌酶(LYSO)的相互作用机理。结果表明，TRI与LYSO间通过静态猝灭方式相互作用。测定了LYSO与TRI反应的结合常数、结合位点数。利用反应过程的热力学参数，确定了LYSO-TRI体系的作用力类型；由Hill系数得出了LYSO或TRI的协同性;根据非辐射能量转移理论，确定了TRI到LYSO的结合距离，同时采用同步光谱法考察了TRI对LYSO构象的影响。

合成了以硫代乙醇酸为稳定剂的CdTe量子点, 以发射波长为530 nm的量子点为供体, 罗丹明B为受体, 建立一种以十六烷基三甲基溴化铵为介质的荧光共振能量体系检测溶菌酶含片中溶菌酶含量的方法。结果表明: 在pH=5.0时, 溶菌酶的浓度与共振能量转移效率降低值在2×10-7~ 8×10-6 mol·L-1范围内呈线性关系, 其线性方程为Y=306.07-13.85X, 相关系数为0.991 0, 检出限为2×10-8 mol·L-1, RSD为5.8%, 平均回收率为101%(n=5)。

应用荧光光谱法研究了生理pH条件下橙皮苷或淫羊藿苷与溶菌酶的相互作用。研究发现,橙皮苷或淫羊藿苷对溶菌酶内源性荧光产生强烈的猝灭作用,测定了不同温度下橙皮苷或淫羊藿苷与溶菌酶反应的猝灭常数,并得出橙皮苷对溶菌酶的荧光猝灭过程为动态猝灭,淫羊藿苷对溶菌酶的荧光产生静态和动态并存的复合猝灭方式。由van’t Hoff方程式计算出橙皮苷或淫羊藿苷与溶菌酶反应的热力学参数:焓变ΔH和熵变ΔS值分别为20.29 kJ·mol^-1,146.28 J·mol^-1 ·K^-1 和-3.47 kJ·mol^-1 和81.16 J·mol^-1 ·K^-1,表明了橙皮苷与溶菌酶的作用力是以疏水作用为主,而淫羊藿苷与溶菌酶的作用力主要是静电引力,生成自由能变ΔG均为负值,表明橙皮苷或淫羊藿苷与溶菌酶的作用过程是一个熵增加、Gibbs自由能降低的自发过程。根据Foster非辐射能量转移理论求出了橙皮苷、淫羊藿苷与溶菌酶色氨酸残基之间的结合距离分别为1.34和1.24 nm。同步荧光研究表明橙皮苷、淫羊藿苷能够使溶菌酶的构象发生变化。