髓鞘碱性蛋白对细胞膜脂质分子DPPC、DPPE单层膜影响机理研究

本文通过Langmuir单层膜的表面压力-平均分子面积(π-A)曲线的测定与分析,分别对髓鞘碱性蛋白(MBP)与细胞膜中不同头部基团脂质分子二棕榈酰基磷脂胆碱(DPPC)和二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺(DPPE)在空气/液体界面上的相互作用过程进行了系统研究.实验结果表明:(1)当界面上脂质含量一定时,亚相中随着MBP浓度的增大,DPPC、DPPE单层膜的等温线向平均分子面积较大的方向移动;(2)在单层膜表面压力为10 mN/m时,一个MBP分子分别结合140±3个DPPC分子和100±3个DPPE分子,随着表面压力增大,当MBP分子分别与两种磷脂分子相互作用时,MBP插入到磷脂单层界面的个数逐渐减少;(3)随着蛋白质浓度的增加,脂分子形成的单层膜变得较为疏松,且MBP分子易于插入到分子头部较小的DPPE单层膜中;(4)蛋白质的存在使DPPC单层膜的表面压力逐渐减小,且蛋白质浓度越大表面压力降低越多,DPPC被MBP带入到亚相中越多;(5)对于DPPE单层膜,蛋白质通过与DPPE相互作用插入到界面膜中,引起表面压力增大,且蛋白质浓度越高,压力变化量越大.     

磷脂酰胆碱与牛血清白蛋白相互作用的FT-IR研究

利用傅立叶变换红外(FT-IR)和拉曼(FT-Raman)光谱研究了高浓度磷脂酰胆碱(PC)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,及Eu3＋对该作用的影响.FT-IR结果显示,PC/BSA混合体系中二者的相互作用主要发生在PC头部极性基团,且这一作用随BSA含量的增加而增强,作用后蛋白质二级结构中α螺旋的比例有所增加. FT-Raman光谱说明PC与BSA的相互作用影响磷脂CH链的排列有序程度. PC/BSA/Eu3＋体系的红外光谱显示, Eu3＋与PC的磷氧键发生了强相互作用,并使蛋白α螺旋的比例进一步增加.     

牛血清蛋白对二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺单层膜结构的影响

利用Langmuir-Blodgett(LB)技术结合原子力显微镜(AFM),研究了牛血清蛋白(BSA)在气/液界面上对二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺(DSPE)单层膜结构的影响.通过改变亚相的pH值和BSA浓度,获得了不同条件下DSPE单层膜的等温线、吸附曲线和压缩循环曲线等.实验结果表明,亚相中BSA的存在对DSPE单层膜的压缩性、稳定性以及相变行为产生了较大的影响.吸附动力学结果表明,DSPE单层膜对BSA分子的吸附量存在一定的阈值,且该阈值的大小与亚相pH值相关.通过分析实验数据可知,当亚相pH=3时,BSA的疏水残基几乎全部暴露在外面,2种分子之间的相互作用最强;而pH=7时,BSA仅有少量的疏水残基暴露在外面,2种分子之间的相互作用最弱.原子力显微镜观测到的单层膜形态变化特点与曲线分析结果一致.该研究为了解牛血清蛋白与磷脂分子之间的相互作用机理提供了重要的实验基础和理论依据.     

载体材料与蛋白质的相互作用及对其构象的影响

蛋白质与载体材料间存在着疏水性、静电等相互作用力。这些作用力不仅决定了蛋白质分子在载体表面吸附的数量,也导致吸附蛋白质分子构象发生变化,引起蛋白质活性的改变。蛋白质的特性(分子量和浓度等)、载体材料的表面结构(表面化学组成和物理结构等)及溶液性质(pH和离子强度等)对蛋白质与载体材料间的相互作用产生影响。利用各种先进的分析技术对载体材料表面的蛋白质分子构象进行表征是这一研究领域的热点。本文对这一方面的最新研究进展进行综述。     

顺二氨二水合铂(Ⅱ)与生物膜磷脂反应的核磁共振研究

用NMR法研究了顺二氨二水合铂(Ⅱ)(AAP)与α-二棕搁酸磷脂酰胆碱(DPPC)的相互作用方式,以阐明在顺铂-细胞相互作用中膜磷脂的贡献。¹H及¹³C谱表明,DPPC与AAP在CDCl₃中作用时,铂结合在DPPC的头部并引起DPPC分子中gauche向trans的构象转变。65℃测定DPPC脂质体与AAP在D₂O溶液中反应不同时间后的-N(CH₃)₃、-(CH₂)_n及-CH₃基团¹H的T₁值表明,铂在磷脂上的结合引起的磷脂构象变化会导致膜分子重新装配。     

溶菌酶蛋白在聚合物防污膜表面的吸附

采用分子动力学模拟方法比较了溶菌酶蛋白在两种典型聚合物防污材料聚乙二醇(PEG)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面的吸附行为, 在微观上探讨了聚合物膜表面性质对蛋白质吸附的影响. 根据蛋白质与聚合物膜之间的相互作用、能量变化及表面水化层分子的动力学行为, 解释了PEG防污涂层相对于PDMS表面具有更佳防污效果的原因: (1) 相比PDMS涂层, 蛋白质与PEG涂层的结合能量较低, 使其结合更加疏松; (2) 蛋白质吸附到材料表面要克服表面水化层分子引起的能障, PEG表面与水分子之间结合紧密, 结合水难于脱附, 造成蛋白质在其表面的吸附需要克服更高的能量, 不利于蛋白质的吸附.     

溶菌酶蛋白在聚合物防污膜表面的吸附

采用分子动力学模拟方法比较了溶菌酶蛋白在两种典型聚合物防污材料聚乙二醇(PEG)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面的吸附行为,在微观上探讨了聚合物膜表面性质对蛋白质吸附的影响.根据蛋白质与聚合物膜之间的相互作用、能量变化及表面水化层分子的动力学行为,解释了PEG防污涂层相对于PDMS表面具有更佳防污效果的原因:(1)相比PDMS涂层,蛋白质与PEG涂层的结合能量较低,使其结合更加疏松;(2)蛋白质吸附到材料表面要克服表面水化层分子引起的能障,PEG表面与水分子之间结合紧密,结合水难于脱附,造成蛋白质在其表面的吸附需要克服更高的能量,不利于蛋白质的吸附.     

载液组成对于卵白蛋白在非对称流场流分离通道中膜吸附和聚集行为的影响

非对称流场流分离技术对于蛋白质等生物大分子的分析具有温和、分离范围广的特点。然而,在场流分离通道中,受载液组成的影响而产生的蛋白质与通道膜的相互作用和蛋白质在通道内的聚集行为,会影响分析物的回收率和尺寸形态,这些现象一定程度上限制了场流分离仪器的进一步应用。该文研究了载液组成对于卵白蛋白在非对称流场流分离中膜吸附和聚集行为的影响。考察了不同pH （6.2、7.4、8.2）、阳离子种类（Na⁺、K⁺、Mg²⁺）及多种离子强度（0~0.1 mol/L）等条件对卵白蛋白洗脱过程的影响。结果表明a）载液的离子强度越大,卵白蛋白的吸附和聚集行为越严重;b） pH和蛋白质的等电点pI的相对大小决定了蛋白质的表面电荷,从而影响蛋白质的吸附聚集行为;c）二价阳离子Mg²⁺更易引发通道中蛋白质的吸附和聚集。这些结果有助于今后使用非对称流场流分离技术分析蛋白质样品时,改善载液组成以获得更高的回收率,降低蛋白质聚集作用,对AF4更广泛地应用于蛋白质生化分析中有较好的参考价值。     

土壤性质对其吸附短链全氟羧酸的影响

本文研究了土壤理化性质对其吸附短链全氟羧酸(PFCAs)的影响.研究结果表明, Freundlich和Virial吸附等温线均可对吸附数据进行较完美的拟合,相关系数(R~2)分别介于0.9651～0.9989和0.8670～0.9985.各种土壤性质与短链PFCAs固液分配系数(K_d)的线性回归分析结果表明,蛋白质含量、阴离子交换容量(AEC)、铁氧化物含量和黏粒含量是影响土壤吸附短链PFCAs的关键性因素;土壤总有机碳(TOC)、胡敏酸、富里酸、糖类、阳离子交换容量和比表面积等因素对吸附的影响并不显著.多元线性回归分析结果表明,土壤因素对其吸附短链PFCAs影响的重要程度依次为:AEC蛋白质黏粒含量铁氧化物.     

亲和素与膜表面模型受体的相互作用

通过构建含有生物素的人工膜,运用3种不同类型的人工膜系统(脂质体、气/液界面LB膜和固体表面支撑单层膜)和相应的观测技术(如椭偏仪、衰减全反射、荧光显微镜膜天平、荧光滴定等)、对亲和素与生物素这一具有极强亲和力的系统之间的特异性相互作用进行了探讨。实验结果表明,膜表面电荷对非特异性吸附的速度有很大的影响,而对最终的蛋白吸附量影响不大;非特异性吸附可以通过二价阳离子的脱附而去除;受体蛋白质与配体间的特异性结合受到侧向空间位阻效应的制约。实验还证明模型受体的柔性是影响其与配体蛋白特异性结合的重要因素。     

水在HfO2(111)和(110)表面的吸附与解离

运用广义梯度近似密度泛函理论方法(GGA-PW91)结合周期平板模型, 研究水分子在二氧化铪(111)和(110)表面不同吸附位置在不同覆盖度下的吸附行为. 通过比较不同吸附位的吸附能和几何构型参数发现:(111)和(110)表面铪原子(top 位)是活性吸附位. 水分子与表面的吸附能值随覆盖度的变化影响较小. 在(111)和(110)表面, 水分子都倾向以氧端与表面铪原子相互作用. 同时也计算了羟基、氧和氢在表面的吸附, Mulliken 电荷布居, 态密度及部分频率. 结果表明, 在两种表面羟基以氧端与表面铪相互作用, 氧原子与表面铪和氧原子同时成键, 而氢原子直接与表面氧原子相互作用形成羟基. 通过过渡态搜索, 水分子在(111)和(110)表面发生解离, 反应能垒分别为9.7和17.3 kJ·mol^-1, 且放热为59.9和47.6 kJ·mol^-1.     

批量法研究牛γ-球蛋白在尼龙亲和膜上的等温吸附行为

以尼龙膜为基质,L－色氨酸（Trp)为配基,合成了一种新的亲和介质用以吸附牛γ-球蛋白（BGG）。用批量法系统考察了温度、离子强度和pH以亲和等温吸附的影响。研究结果表明,BCG与氨基酸之间的亲和相互作用力主要是静电力和疏水相互作用力。在最适条件下吸附遵循Langmuir型吸附,并且亲和吸附量最大而非特异性吸附最小。偏离该条件则会发生在蛋白质在膜上的堆积,蛋白质构型变化及蛋白质与配基间的空间取向的变化,从而使吸附不再遵循Langmuir型吸附。     

流动注射分光光度法研究离子强度对活性炭吸附阴离子染料的影响

利用流动注射分光光度法技术，考察了不同离子强度（NaCl)下，在水溶液中表面带负电的活性炭分别吸附3种阴离子染料的动力学行为．利用固-液相互作用方程，求取了活性炭-染料相互作用能．比较了无机盐中阳离子的种类对吸附影响的差异．结果表明：对于3种阴离子染料，离子强度的增大都起到加速吸附的作用：表现吸附速率常数、活性炭-染料相互作用能与离子强度三者之间存在密切的内在联系：在相同离子强度下，二价阳离子对吸附的加速作用要比一价阳离子的显著，但在同价阳离子之间这种作用的差别较小．     

膜蛋白嵌入脂质体的研究——“界面脂”对猪心线粒体细胞色素氧化酶在脂质体重组的影响

本文研究猪心线粒体细胞色素氧化酶经去脂活力丧失,待分别加入各种磷脂形成“界面脂”后,活力可以不同程度地恢复。比较了7种具有不同极性“头部”的磷脂和5种具有不同脂肪酸侧链的磷脂酰胆碱(PC)的作用。结果表明,磷脂的极性“头部”和疏水脂肪酸侧链对恢复去脂细胞色素氧化酶的活力都有影响。从极性头部来看,不同纯磷脂恢复去脂酶活力的顺序为PS>DPG>PI>PA>PG>PC,PE。而从含有不同疏水侧链的PC来比较,DOPC>LPC>PC>DPPC,DSPC。 当磷脂/酶的比例进一步增加,围有“界面脂”的细胞色素氧化酶可嵌入脂质体而呈现呼吸控制率。嵌入的效果与“界面脂”的组份有关,它们的顺序为PI>PS>DPG>PA,PG。 二价金属离子对细胞色素氧化酶重组于脂质体过程的促进作用,与“界面脂”的组份和重组方法都有关。当用保温法嵌入时,Ca~(2 ),Mg~(2 )对以PI为“界面脂”的酶的重组有明显的促进作用,而对以PS和DPG为“界面脂”的酶的重组都无明显的作用。在透析法重组的过程中,Mg~(2 ),Ca~(2 )能显著提高以PS为“界面脂”的酶的重组效果,对以中性磷脂DOPC为“界面脂”的酶的重组也有较好的促进作用。 当以PI为“界面脂”的细胞色素氧化酶用保温法嵌入脂质体时,不同金属离子促进作用的大小顺序为Ca~(2 )>Mg~(2 )>Mn~(2 ),Sr~(2 )>La~(     

基于液质联用技术的蛋白质-蛋白质相互作用研究进展※

蛋白质-蛋白质相互作用调控着细胞内众多生物过程, 蛋白质间相互作用网络的绘制对解析复杂的生物过程至关重要. 面对生物体中复杂的蛋白质-蛋白质相互作用, 液质联用技术不仅具有灵敏度高的鉴定优势, 还可以对数以千计的蛋白质进行定量分析. 因此, 对目标蛋白质进行富集、标记或共分级的处理后, 结合液质联用技术对蛋白质准确而灵敏的鉴定, 这类技术已被广泛应用于复杂样本中蛋白质-蛋白质相互作用网络的解析. 目前基于液质联用技术的几种常用的方式, 包括亲和纯化质谱方法(AP-MS)、近程标记质谱方法(PDB-MS)、化学交联质谱方法(XL-MS)和共分级偶联质谱方法(CF-MS)等. 本综述讨论了这些方法的基本原理、优点和在细胞内解析蛋白质间相互作用的应用.     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)改性硅表面与血浆蛋白质的相互作用

通过表面引发原子转移自由基聚合(ATRP)在硅表面接枝了聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)聚合物刷,并考察了PNIPAAm改性表面在单一蛋白质溶液以及血浆中与血浆蛋白质之间的相互作用.蛋白质吸附测试表明,与未改性的硅表面相比,改性后的表面对纤维蛋白原的吸附量大大降低,特别是在血浆中纤维蛋白原吸附量小于5ng/c...     

F-肌动蛋白与负电荷磷脂膜的相互作用研究

细胞膜的内膜含有大量的负电荷磷脂,研究F-肌动蛋白与负电荷磷脂的相互作用将有助于更深入地了解细胞骨架与细胞膜的体内相互作用机制.在金片和金电极上分别构建了负电荷磷脂的杂化双层磷脂膜,通过表面等离子体共振方法(SPR)和电化学阻抗技术研究了F-肌动蛋白与负电荷磷脂膜的相互作用.结果表明,F-肌动蛋白可以在没有中间联系蛋白的情况下,直接与负电荷磷脂膜发生相互作用.钙离子可以有效地促进它们的相互作用,表明钙离子在其中发挥了重要作用.高浓度的KCl显著抑制它们的相互作用,表明这种相互作用主要受静电作用影响.实验结果进一步证明在F-肌动蛋白与负电荷磷脂膜相互作用时,除了可以通过其它蛋白发生间接相互作用外,还可以与磷脂膜发生直接的相互作用.     

CoFe_2O_4纳米晶与牛血清白蛋白和牛血红蛋白的相互作用:吸附、纳米晶的团聚及蛋白构象的变化(英文)

水热制备了约10 nm的CoFe2O4纳米晶,通过Zeta电势、动态光散射(Dynamic Light Scattering,DLS)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)技术研究了纳米晶与牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)和牛血红蛋白(Hemoglobin)的相互作用。纳米晶对BSA和血红蛋白都有很强的吸附,其中对血红蛋白的吸附符合静电吸附的规律,而对BSA的吸附则不符合静电吸附的规律。在pH=5.5和7.0时纳米晶对BSA和血红蛋白的吸附容量分别达到237.9 mg·g-1和256.9 mg·g-1。DLS结果表明蛋白质能够导致纳米晶团聚。吸附BSA或血红蛋白后,纳米晶的DLS粒径由51 nm分别增大到472 nm和114 nm。CoFe2O4纳米晶还导致了蛋白质FTIR谱发生明显变化。BSA和血红蛋白的酰胺I带由于纳米晶的作用分别减少了4 cm-1和6 cm-1。     

胶体颗粒在液-液界面上的吸附行为及界面组装

综述了胶体颗粒在油水界面上的吸附行为及其应用。胶体颗粒在界面上的吸附行为主要受颗粒大小、相互作用力、电性质及润湿性质等因素的影响。本文第一部分主要从作用力出发阐述了胶体颗粒在液-液吸附过程中各种影响因素的理论研究进展;第二部分主要阐述了胶体颗粒在液-液界面上的吸附能够在界面组装、乳液和具有特殊功能的新材料制备等领域中的应用。     

表面等离子体子共振技术实时研究蛋白质在修饰表面的静电吸附行为

研究蛋白质在固相表面的静电吸附特性,进而控制蛋白质在修饰表面的静电吸附尤为重要,表面等离子体子共振可以检测金属表面吸附物质厚度和折射率的变化^[1]。这种技术已在研究生物分子相互作用^[2]和考察自组装单层的形成^[3]及蛋白质在固体表面吸附行为^[9-11]等方面得到广泛的应用。对蛋白质在固体表面吸附行为的研究多为考察不同的蛋白质在不同的修饰表面的吸附行为。然而,对蛋白质在修饰表面静电吸附的本质影响因素的研究却少有报道^[4]。本文使用表面等离子体子共振技术实时研究了蛋白质在甲羧基化葡聚糖修饰表面的静电吸附与溶液pH值及离子强度的依赖关系。