AFM研究藥物對肌紅蛋白與其識別探針相互作用的影響.pdf

1、生物分子間相互作用的研究是生物學、化學、醫(yī)學等學科的基礎課題。但是，大部分相關研究往往是在沒有外部因素影響的近生理條件下進行的。由于人體內(nèi)的環(huán)境是很復雜的，特別是對患有糖尿病，心腦血管病及高血壓等需要長期服藥的病人而言。因此研究藥物對生物分子間相互作用的影響是很有意義的。
　　本論文選用早期心肌梗塞的標志物肌紅蛋白為靶標，利用原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM）力譜技術研究藥物對肌紅蛋白與其識別探

2、針（核酸適配體和抗體）相互作用的影響。首先考察了肌紅蛋白、識別探針分別經(jīng)藥物處理后，肌紅蛋白與識別探針間相互作用的變化；然后再考察了藥物共存時，肌紅蛋白與識別探針間相互作用的變化。具體內(nèi)容如下：
　　1.基于AFM力譜技術研究藥物對肌紅蛋白的影響
　　分別采用丙嗪、阿莫西林、阿司匹林和青霉素鈉處理肌紅蛋白修飾的基底，然后采用AFM探測識別探針功能化的針尖與這些基底的相互作用。結果發(fā)現(xiàn)，肌紅蛋白經(jīng)藥物處理后，其與核酸適配體的相

3、互作用力和成鍵率均未產(chǎn)生明顯變化，說明藥物處理肌紅蛋白后對肌紅蛋白/核酸適配體的相互作用無明顯影響。但是，當肌紅蛋白經(jīng)藥物處理后，肌紅蛋白/抗體的相互作用力和成鍵率發(fā)生了明顯的變化，且產(chǎn)生了三種不同的現(xiàn)象：（1）經(jīng)丙嗪和阿莫西林處理后，肌紅蛋白/抗體的力分布由單峰變成雙峰，同時使兩者的成鍵率增大；（2）經(jīng)阿司匹林處理后，肌紅蛋白/抗體的力分布由單峰變成雙峰，但對兩者的成鍵率基本不產(chǎn)生影響；（3）經(jīng)青霉素鈉處理后，肌紅蛋白/抗體的相互作用

4、力和成鍵率均增大，但兩者的力分布仍為單峰。造成以上結果的原因可能是：不同識別探針與肌紅蛋白的結合模式和作用位點不同、不同藥物對肌紅蛋白構象的影響不同以及識別探針的結構不同。
　　2.基于AFM力譜技術研究藥物對識別探針的影響
　　識別探針（核酸適配體或抗體）功能化的針尖分別被丙嗪、阿莫西林、阿司匹林和青霉素鈉處理，然后利用AFM探測這樣處理后的針尖與肌紅蛋白修飾的基底的相互作用。結果發(fā)現(xiàn)，核酸適配體經(jīng)藥物處理后，其與肌紅蛋白

5、的相互作用力和成鍵率均未產(chǎn)生明顯的變化，即該處理對肌紅蛋白/核酸適配體的相互作用基本不影響。而抗體經(jīng)藥物處理后，其與肌紅蛋白的相互作用則產(chǎn)生了兩種不同的現(xiàn)象。具體來說，當阿莫西林或青霉素鈉處理抗體后，可使肌紅蛋白/抗體的成鍵率下降，但對兩者的相互作用力不產(chǎn)生影響；當丙嗪或阿司匹林處理抗體后，卻對肌紅蛋白/抗體的相互作用力和成鍵率基本上不產(chǎn)生影響。這可能是因為相比于核酸適配體而言，抗體的構象更容易受到藥物的影響所導致的。這一原因也得到圓二

6、色譜結果的佐證。
　　3.基于AFM力譜技術研究藥物共存時對肌紅蛋白/核酸適配體或肌紅蛋白/抗體的相互作用的影響
　　前面工作中肌紅蛋白或識別探針僅用藥物處理一段時間，然后用緩沖溶液進行清洗。鑒于在實際體系中，藥物往往一直伴隨著靶標或識別探針存在，因此我們還利用力譜技術考察了藥物存在下肌紅蛋白與其識別探針的相互作用，以研究藥物對肌紅蛋白與其識別探針相互作用的影響。結果發(fā)現(xiàn)，四種藥物（丙嗪、阿莫西林、阿司匹林和青霉素鈉）存在下

7、，肌紅蛋白/核酸適配體的相互作用力和成鍵率均未產(chǎn)生明顯變化，表明藥物對肌紅蛋白/核酸適配體的相互作用基本不影響。而這些藥物對肌紅蛋白/抗體的相互作用則產(chǎn)生了顯著的影響，且產(chǎn)生了三種不同的現(xiàn)象。（1）丙嗪使肌紅蛋白/抗體的力分布發(fā)生變化，由單峰變成雙峰，同時使兩者的成鍵率增大；（2）阿司匹林使肌紅蛋白/抗體的力分布由單峰變成雙峰，同時使兩者的成鍵率下降；（3）阿莫西林或青霉素鈉使肌紅蛋白/抗體的成鍵率下降，但對兩者的相互作用力及力分布不產(chǎn)