摘要
小球形蛋白质的变性通常被描述为天然构象与去折叠构象之间的可逆两态转变。相反，多结构域蛋白和膜蛋白在变性过程中往往会占据多种部分折叠的中间态。传统的荧光强度热力学分析通常难以可靠地识别这些中间态。作为替代方案，光谱相量提供了一种有效的无模型方法来监测这些复杂的构象变化，通过分辨光谱位置或形状仅有细微差异的重叠荧光信号来实现。然而，当量子产率在给定过程中不保持恒定时，将相量轨迹转化为定量热力学信息仍然充满挑战，从而限制了其在蛋白质稳定性研究中的应用。在本工作中，我们提出了一个用于从相量轨迹定量蛋白质稳定性的热力学框架。我们利用由两态和三态转变生成的模拟光谱数据对该形式体系进行了验证，其中包含了荧光量子产率的变化，并成功地恢复了用于生成模拟的热力学参数。此外，我们将此方法应用于分析已发表的关于大肠杆菌外膜蛋白A在尿素诱导下展开的数据。相量分析鉴定了一个两态转变，所得热力学参数与总荧光强度所得到的结果吻合良好，支持了所提出方法的有效性。最后，将此框架应用于铜绿假单胞菌铜(I)-转运ATP酶在SDS诱导下的变性，使我们对内在荧光相量分析识别出的三种转变进行了完整的热力学表征，而这些转变仅使用荧光强度无法分辨。这一形式体系确立了荧光光谱相量作为蛋白质稳定性分析的有力定量方法。
