富精氨酸多肽修饰的金纳米粒子跨膜传输

考察了富精氨酸多肽功能化的金纳米粒子作为载体对细胞外物质的跨膜传输行为. 通过生物素(Biotin)与亲和素(Streptavidin)的亲和反应将具有特定跨膜功能的富精氨酸RRRRRRRR(R₈)多肽分子连接到多肽CALNN修饰的金纳米粒子表面, 实现粒子的功能化. 以荧光素为模型化合物, 利用激光共聚焦显微镜观察了纳米粒子的输送过程. 实验结果表明, 富精氨酸多肽功能化的金纳米粒子可以作为一种低毒高效的跨膜输送载体.     

膜蛋白跨膜区段的预测分析

将连续小波变换技术的时频局部化特点和氨基酸的疏水特性相结合,提出了一种用于预测膜蛋白跨膜区段数目和位置的新方法,以代码为1YST的膜蛋白为例,对小波尺度和疏水值的种类进行了选择,同时描述了该法对跨膜螺旋区数目和位置的预测分析过程.从膜蛋白数据库中随机抽取36个蛋白质(含跨膜螺旋区232)作为测试集,采用该方法对其跨膜螺旋区进行预测,其中222个跨膜螺旋区能被准确预测,准确率为96.1%.结果表明,该法具有较高的预测准确性.     

乙酰胆碱经人工通道的跨膜输送

乙酰胆碱具有重要的生理活性,其跨膜输送是实现神经信号传递的重要过程之一.利用人工合成体系来模拟乙酰胆碱的跨膜输送过程不仅具有重要的理论研究价值,而且还具有生物医用前景.目前,由于缺乏合适尺寸大小的骨架,构筑具有跨膜输送乙酰胆碱功能的人工通道还具有较大的挑战性.利用含有Phe三肽的芳香酰肼大环化合物在脂双层中构筑了人工跨膜通道,通过基于囊泡的动态荧光光谱实验以及基于平面脂双层的膜片钳实验证实,这类人工通道可以跨膜输送乙酰胆碱.可以发现,通道对乙酰胆碱的选择性随着通道孔穴尺寸的增加而增加.     

不同电性脂质体对金黄色葡萄球菌组氨酸激酶AgrC跨膜镶嵌效率的影响

通过改变脂质体中磷脂成分, 构建了不同电性的脂质体. 利用表面活性剂介导方法, 将截短的金黄色葡萄球菌细胞膜上的组氨酸激酶AgrC(AgrC_TM6-7C)蛋白重构到不同电性的脂质体上. 结果表明, 阴离子脂质体对AgrC_TM6-7C蛋白的镶嵌效率明显高于阳离子脂质体, 约60%~70%镶嵌至阴离子脂质体中的AgrC_TM6-7C蛋白的细胞质域朝向脂质体囊泡的外部, 并保持较高活性. 利用圆二色光谱比较了AgrC_TM6-7C蛋白在表面活性剂胶束和脂质体中的二级结构稳定性, 发现阴离子脂质体对AgrC_TM6-7C蛋白的二级结构具有一定的保护作用, 可明显提高蛋白的热稳定性.     

镶嵌离子交换膜及其应用

镶嵌膜的概念首先是由 Sollner 通过对生物细胞的研究而提出的。均相的阴离子或阳离子交换膜因只有使其与膜内固定离子符号相反的离子透过的特性,而不能使电解质透过。由于镶嵌膜具有使阳、阴离子各自独立透过膜     

磷脂膜色谱及其在药物跨膜转运评价中的应用

磷脂膜色谱是固态基质上的有序磷脂分子单层体系采用色谱学方法仿真药物与细胞膜相互作用过程,可用来评价药物的细胞膜渗透性和活性。硅胶表面上的磷脂单分子层模拟了单层细胞膜,因此药物的磷脂膜色谱保留行为可用于预测药物与细胞膜的相互作用。目前考察药物跨膜转运的模型主要有正辛醇/水系统、脂质体/水系统、反相色谱（ODS）以及磷脂膜色谱。与前述3种系统比较,磷脂膜色谱除了具有高效、简便等特点外,同时能模拟药物与生物膜之间疏水作用力以外的其他作用力,因此对磷脂膜色谱的研究也越来越深入。由于药物细胞膜渗透性对其有效性和安全性起着关键作用,因此磷脂膜色谱在新药研发早期阶段的介入可以有效地降低后期候选药物的淘汰率,提高新药的研发效率。该文就磷脂膜色谱的研究及在药物跨膜转运评价中的应用进行了综述。     

CTAB/SDBS囊泡的自发形成与聚合

讨论了CTAB/SDBS复配比例、体系浓度对其囊泡自发形成的影响和不同制备方法与放置时间对囊泡尺寸的影响,同时用TEM考察了囊泡的结构与形态。通过TEM发现囊泡之间有相互聚集融合变大的趋势,粒径分析也发现随放置时间延长囊泡尺寸增大。所以这里采用聚合法来改善囊泡的稳定性。经粒径分析证实经聚合法处理的囊泡其尺寸明显比未处理的稳定。     

自组装膜修饰悬汞电极的制备及电化学特性

电子跨膜传递一直是生物能学的中心问题 ,长期以来生物学家和化学家一直为能在分子水平上研究生物膜上电子传递过程的模型体系而不懈努力．提出的模型体系有平板双分子层膜（ｐｌａｎｎｅｒｂｉｌａｙｅｒｌｉｐｉｄｍｅｍｂｒａｎｅ,ＢＬＭ）［１］、泡囊［２］、和固体支撑双分子层膜（ｓｏｌｉｄｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｉｌａｙｅｒｌｉｐｉｄｍｅｍｂｒａｎｅ ,Ｓ ＢＬＭ）［３］等 ,ＢＬＭ膜与实际生物膜最为相似 ,但极不稳定 ;Ｓ ＢＬＭ膜稳定性好 ,但基底不平 ,缺陷大 ,研究电子跨膜传递困难．而８０年代初 ,自组装(Ｓｅｌｆ Ａｓｓｅ…     

稀土离子跨人血红细胞膜的荧光法研究

采用Fura-2荧光浓度指示剂对红细胞的稀土跨膜作用进行了系列研究.结果表明,稀土离子不能通过完整的红细胞膜进入细胞内.通过与离子载体实验相对照,发现细胞ATP耗竭后,低浓度的稀土离子(5×10^-6mol/L)不能跨膜进入ATP-耗竭红细胞.KCl去极化及加入电压依赖性钙通道刺激剂Bay-K8644对稀土离子的跨膜也没有促进作用.在Ca²⁺内流正常的情况下,低浓度稀土离子(5×10^-6mol/L)对钙离子内流无影响.增大稀土离子浓度到5×10^-4mol/L,用显微镜观察此时红细胞已开始溶血.在模拟胞内离子组分的缓冲液中(pH=7.05),比较了La³⁺,Eu³⁺和Ca²⁺对Fura-2的敏感程度.此条件下Fura-2对La³⁺和Eu³⁺的检测限分别为10-12和10-14mol/L,对Ca²⁺的检测限为10-8mol/L,并测得Fura-2-La³⁺(Eu³⁺)的络合比为1∶1,表观离解常数为1.7×10^-12和4.95×10^-14mol/L,表明用此法检测稀土离子跨膜行为相当灵敏有效.     

正负离子表面活性剂混合体系中高稳定性囊泡的形成

对总浓度为0.01 mol/L，摩尔比为2：1的十二烷基硫酸钠/溴化十二烷基三乙 铵的正负离子表面活性剂混合体系形成的囊泡的稳定性进行了研究。发现这一体系 形成的囊泡在长放置（5个月）后依然存在。在加入较大量的无机盐（0.15 mol/L NaBr）、较大幅度pH变化（pH = 2～12）、温度变化（从80 ℃到-22 ℃）情况下 体系中的囊泡依然呈现出优异的稳定性。在非水溶剂乙醇（100%）中这类正负离子 表面活性剂仍然可以形成囊泡。     

Mechanisms of Excitation Transfer in Bilayer Vesicles Containing Schiff Base Moiety Adsorbed Dye Anions

ＭｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆＥｘｃｉｔａｔｉｏｎＴｒａｎｓｆｅｒｉｎＢｉｌａｙｅｒＶｅｓｉｃｌｅｓＣｏｎｔａｉｎｉｎｇＳｃｈｉｆｆＢａｓｅＭｏｉｅｔｙＡｄｓｏｒｂｅｄＤｙｅＡｎｉｏｎｓＭＡＤｏｎｇ－ｓｈｅｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ,...     

仿生信号转导体系的构建:囊泡表面磷脂信号分子诱发的乳酸脱氢酶的激活

以细胞肌醇磷脂信号转导途径为原型,在合成肽脂囊泡(人工细胞膜模型)上,利用天然磷脂为信号分子,成功地激活了处于囊泡表面的乳酸脱氢酶．为此,将1,2-二-十四烷基磷脂酰乙醇胺等天然磷脂嵌入合成肽脂N,N-二-十六烷基-N^a-6-三甲胺基己酰基-L-甘氨酰胺囊泡中,制备了稳定的混合双层膜囊泡,用透射电子显微照相、动态光散射及差示扫描量热等手段确认了混合囊泡的形态及粒径分布．以磷酸吡哆醛等维生素B6类化合物为信号分子激活剂,利用它们与天然磷脂形成复合体,进而与Cu^2 形成强的金属配合物的性质,实现了对处于囊泡表面、被Cu^2 抑制的乳酸脱氢酶的激活,构建了一个新的仿生信号转导体系．紫外一可见光谱实验证实了以上结果．此外,结果还表明囊泡表面的疏水作用和静电引力是促进天然磷脂一磷酸吡哆醛复合体形成的主要因素．囊泡表面的疏水微环境作为反应场是构建此仿生信号转导体系不可缺少的要素．     

Photobinding of Flutamide to Phospholipid Vesicles: Additional Evidence for Photoprocesses Unexpectedly Triggered by Conformational Changes in the Bilayer

It is demonstrated that irradiation of the anticancer drug flutamide (FM) in the presence of unilamellar phospholipid bilayer vesicles, chosen as a model for cell membranes, leads to an efficient photobinding process. This pathway is triggered by an unexpected hydrogen‐abstraction reaction of the excited drug by the lipid chain and provides additional evidence that the overall photochemical scenario observed in the vesicles is unusually triggered by conformational change of the drug's molecular structure upon incarceration in the ‘close‐packed' bilayer. The present investigation, beyond contributing to the general picture concerning fundamental aspects of the light‐induced processes in self‐organized assemblies, may also provide important insights for a more satisfactory understanding of the recently reported adverse photoallergic and phototoxic phenomena displayed by this anticancer drug.     

The Level of Hydrophobic Substitution and the Molecular Weight of Amphiphilic Poly-L-lysine-Based Polymers Strongly Affects Their Assembly into Polymeric Bilayer Vesicles

With the aim of producing new materials for drug and gene delivery, the variables associated with the preparation of poly-L-lysine-based vesicles were investigated. Amphiphilic poly-L-lysine graft copolymers with varying levels of grafted methoxypolyethylene glycol (mPEG) and palmitic acid were synthesized using two-step grafting reactions of the macromonomer, mPEG-p-nitrophenyl carbonate (mPEG, MW=5,000), and palmitic acid N-hydroxysuccinimide ester onto poly-L-lysine hydrobromide (MW=4,000 and 19,600). Polymers were characterized by gel permeation chromatography/light scattering. (1)H NMR, and an assay for unreacted varepsilon-amino groups. Polymeric unilamellar vesicles were produced by probe sonication of the amphiphilic poly-L-lysine-based polymers in the presence of cholesterol. Vesicles were characterized by electron microscopy and photon correlation spectroscopy. Vesicle formation was favored by a low molecular weight and a low level of palmitoyl substitution. A vesicle formation index has been derived, F ~ H/L DP, where H is the %molar level of unreacted L-lysine units, L is the %molar level of substituted palmitoyl units, and DP is the square root of the degree of polymerization of the polymer. Additionally, the size of these vesicles may be controlled by controlling the initial molecular weight of the parent poly-L-lysine/resulting amphiphilic polymer. Hence, amphiphilic poly-L-lysine-based polymers of molecular weight=89,000 and 25,000 produced polymeric vesicles of z-average mean diameter 570 nm and 252 nm, respectively. Vesicle encapsulation efficiency for the hydrophilic macromolecule, fluorescein isothiocyanate-dextran (MW=4,400), increased with vesicle size. Copyright 2001 Academic Press.     

Ion-Selective Electrodes Based on Bilayer Film Coating

The electrode characteristics of ion-selective electrodes (ISEs) for K⁺, Na⁺, NH₄ ⁺, and Ca²⁺ based on bilayer film coatings, where the inner layer films are electroactive electropolymerized ones and the outer layer films are composed of conventional ion-sensitive materials, have been examined. These ISEs of the coated-wire electrode type have no conventional internal reference solution and reference electrode, but the inner films may be considered to function as the “internal standard solution.” The ion selectivity coefficients and the activity range showing Nernstian response were almost comparable to those of conventional liquid-membrane electrodes. The bilayer-coated ISEs showed insensitivity to O₂ and CO₂, long-term stability, and little drift. It was also found that the electrode performance is practically unchanged after sterilization in an autoclave. The results demonstrate that the bilayer-coated ISEs examined are promising for the determination of K⁺, Na⁺, NH₄ ⁺, or Ca²⁺ activity in biological and environmental systems.     

基于双层类脂膜的去甲肾上腺素传感器

报道了去甲肾上腺素 (NE)在月桂酸 -双层类脂膜修饰的玻碳电极上的电化学行为 ,在 +0.6～ -0.2V(vs.Ag/AgCl)电位范围内 ,于pH7.0的0.01mol/L的KH2PO4-Na2HPO4 底液中 ,去甲肾上腺素产生很灵敏的氧化峰电流。氧化峰电流与去甲肾上腺素浓度在1.7×10 -5～5.9×10 -4mol/L范围内呈良好线性关系。该电极可作为检测去甲肾上腺素的新型高灵敏度电化学生物传感器