功能化納米顆粒與蛋白質(zhì)相互作用的初步研究.pdf

1、納米材料是指三維結(jié)構(gòu)中至少有一維大小在納米尺度上的材料，其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)吸引了眾多學(xué)者的研究興趣，其中以生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用為目標(biāo)的探索性研究正在迅速形成一個(gè)新的研究領(lǐng)域。 磁性納米顆粒（MNPs）和碳納米管（CNT）是目前研究較多和應(yīng)用較為廣泛的兩種重要的納米材料，通過(guò)引入功能化基團(tuán)，納米材料的水溶性和生物相容性得到改善，從而為其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)是一類極為重要的生物大分子，是生命物質(zhì)的基礎(chǔ)。研究表明，有些納米

2、材料進(jìn)入生物體后，與多種蛋白質(zhì)相互作用進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，引發(fā)未知的生理學(xué)效應(yīng)，所以研究納米顆粒與蛋白質(zhì)的相互作用對(duì)納米醫(yī)學(xué)和納米毒理學(xué)的發(fā)展至關(guān)重要。 本研究主要分為以下兩方面內(nèi)容： 第一部分對(duì)MNPs與牛血清蛋白的相互作用進(jìn)行分析。MNPs尺寸分別為200nm和50nm，表面為COOH、PEG-COOH、NH2，PEG-NH2四種基團(tuán)修飾。Micro BCA方法測(cè)定MNPs的蛋白總吸附量，SDS-PAGE電泳

3、和MALDI-TOF-MS分離鑒定MNPs所吸附的蛋白，并選擇結(jié)合量最多的牛血清白蛋白（BSA）用穩(wěn)態(tài)熒光光譜和圓二色譜法分析其與MNPs相互作用。 綜合分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到以下結(jié)論：一定質(zhì)量的MNPs表面結(jié)合蛋白量受其尺寸和表面修飾基團(tuán)的影響，50nm的MNPs結(jié)合蛋白量明顯多于200nmMNPs，因?yàn)橄嗤|(zhì)量納米顆粒粒徑小的具有更大的表面積提供更多的結(jié)合空間；羧基修飾的MNPs吸附蛋白量明顯多與其他三種，這與納米顆粒表面電荷有關(guān)

4、：表面PEG修飾的MNPs吸附蛋白量顯著低于沒(méi)有PEG修飾的MNPs，說(shuō)明疏水作用在其相互作用中至關(guān)重要：MNPs在血清中的蛋白吸附具有選擇性；BSA與不同的MNPs結(jié)合后，對(duì)BSA的結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響． 論文第二部分研究了功能化碳納米管（f-MWNTs）與糜蛋白酶（ChT）之間的相互作用，初步探討了f-MWNTs對(duì)ChT活性位點(diǎn)的識(shí)別與調(diào)控。通過(guò)穩(wěn)態(tài)熒光光譜和酶活性分析初步篩選了f-MWNTs對(duì)ChT自身熒光和活性的影響。根據(jù)篩選結(jié)

5、果選出兩組具有代表性的f-MWNTs進(jìn)一步研究，利用液相色譜測(cè)定f-MWNTs的ChT吸附量，圓二色譜分析對(duì)ChT的結(jié)構(gòu)影響，酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)一步分析了酶活性抑制機(jī)理。 綜合分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到以下結(jié)論：大多數(shù)f-MWNTs與ChT是非特異性吸附。酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析驗(yàn)證了29＃，30＃，34＃，35＃，36＃對(duì)ChT的活性抑制屬于競(jìng)爭(zhēng)性抑制，可以識(shí)別糜蛋白酶的活性位點(diǎn)。分析其構(gòu)效關(guān)系發(fā)現(xiàn)表面修飾的含N，N-二丁胺基團(tuán)的f-MWN