脂质体与磷脂单分子层相互作用的研究

本文尝试通过脂质体与磷脂单分子层(LB膜)相互作用去研究与膜间作用有关的问题。实验结果表明,脂质体的尺度、相状态,脂质体与LB膜的表面电荷性质,均对脂质体向LB膜的转变率有显著影响。本文尝试的方法有可能为人工膜研究膜间作用问题提供一条新的途径。     

原位椭圆偏振术研究牛血清清蛋白在固/液界面的吸附

用原位椭圆偏振术系统研究了硅片表面因素及缓冲液环境因素对牛血清清蛋白在固/液界面吸附的影响。在生理条件下,疏水表面与亲水表面相比BSA吸附量较大。随着硅片表面电荷密度增加,BSA吸附量增加。BSA吸附量当体溶液pH值等于BSA等电点时达到最大。而随着体溶液离子强度增加,BSA吸附量亦上升。实验结果提示:除了熵驱动作用之外,硅片表面与BSA分子及BSA分子之间的静电作用在BSA吸附中起着十分重要的作用。     

磷脂分子链构象及相变的拉曼光谱研究

本文报导了几种纯磷脂的固态、分散体或脂质体的激光拉曼光谱特性.在室温条件下固态DMPC、DPPC和DSPC的拉曼光谱表明,它们的分子链的有序性呈现差别.DMPC分子链的有序性远较其它二者为低.研究了DSPC的热致相变,分别观察固态DSPC的Ⅰ_(1100)/Ⅰ_(1064).～温度关系特性曲线和它的分散体的Ⅰ_(2882)/Ⅰ_(2847)～温度关系特性曲线,并发现上述两种关系特性曲线在相变温度之前均出现预相变峰,这可能反映在磷脂分子的相变过程中除trans(?)gauche构象转变外还存在其它构象的变化.DPPC分散体和脂质体的拉曼光谱特性进行比较的结果表明,曲率效应可能是脂质体分子链的有序性不同于分散体的原因.     

分子识别诱导的蛋白质和核酸多层膜的有序组装

通过生物大分子之间的特异性结合,采用表面等离激元共振技术监测,报导了支撑于固体表面脂单层膜上进行的亲和素、生物素标记的质粒ＤＮＡ、以及从系统性红斑狼疮患者血清中获得的抗ＤＮＡ抗体多层膜的有序组装。这种生物大分子的组装技术可以用于生物传感器以检测特定的抗原抗体。     

含有长亲水链团的膜糖蛋白与脂类双分子层的相互作用—脂类-蛋白相互作用的一种模型

基于作者已经发表的实验结果,本文认为脂类—蛋白相互作用自由能可来自脂双层内疏水区的相互作用,也可来自膜表面的吸附作用.本文对含有长亲水链团的膜糖蛋白(如血型糖蛋白和胰岛素受体)与脂双层的相互作用的热力学估计(正则溶液近似)表明,脂类—蛋白相互作用自由能可能主要来自胰蛋白的亲水链团在膜表而吸附的贡献.本文理论分析的结论与已经发表的实验结果相一致.     

生物三维电子显微学进入全新高速发展时期

生物三维电子显微学主要由三个部分组成——电子晶体学、单颗粒技术和电子断层成像术,其结构解析对象的尺度范围介于x射线晶体学与光学显微镜之间,适合从蛋白质分子结构到细胞和组织结构的解析。以冷冻电镜技术与三维重构技术为基础的低温电子显微学代表了生物电子显微学的前沿。低温单颗粒技术对于高度对称的病毒颗粒的解析最近已达到3．8A分辨率,正在成为解析分子量很大的蛋白质复合体高分辨结构的有效技术手段。低温电子断层成像技术目前对于真核细胞样品的结构解析已达到约40A的分辨率,在今后5年有望达到20A。这样,把x射线晶体学、NMR以及电镜三维重构获得的蛋白质分子及复合体的高分辨率的结构,锚定到较低分辨率的电子断层成像图像中,从而在细胞水平上获得高精确的蛋白质空间定位和原子分辨率的蛋白质相互作用的结构信息。这将成为把分子水平的结构研究与细胞水平的生命活动衔接起来的可行途径。     

表面等离激元共振生物传感器研究整合素蛋白αⅡbβ3与RGD多肽的特异结合

整合素蛋白αⅡbβ3是血小板上的一种钙依赖性膜受体,其胞外结构域可与含有RGD序列的肽链特异结合.通过将含有NTA-DOGS的磷脂单分子层膜转移到50 nm厚的金膜上,制备了一种含有NTA头部的表面等离激元共振(SPR)传感器敏感膜.设计并合成了含有6个组氨酸和RGD基团的His-tagged短肽P1,并利用SPR生物传感器,对整合素蛋白与含有RGD配基的支撑平面膜的特异相互作用以及Ca2+、Mn2+对该相互作用的影响进行了研究.结果表明,NTA敏感膜能很好地将P1锚定在支撑平面膜表面,并能够保证P1维持一个有效的定向.将Ca2+从低结合位点去除或加入Mn2+都能够增加整合素蛋白的配基结合活性.二价阳离子对整合素蛋白配基结合能力的调节作用,可能在整合素发挥其生理功能的过程中具有重要的意义.     

突触结合蛋白Ⅰ的胞质片段与磷脂膜的相互作用

突触结合蛋白Ⅰ是神经细胞突触囊泡上的一个膜整合蛋白,C2AB是其具有重要功能的胞质片段.近年的研究表明,突触结合蛋白Ⅰ在钙引发的神经递质快速释放过程中起到钙感受器的作用,它与神经细胞突触前膜的相互作用与其生理功能有关,但是其作用机制还不清楚.利用气/液单层膜技术结合荧光发射光谱和圆二色光谱技术,发现C2AB倾向于插入带负电荷的磷脂膜中(如磷脂酰丝氨酸),而且插膜是钙依赖性的;对于不带电荷的磷脂不插膜.C2AB与膜之间的作用力主要为静电力.荧光发射光谱和圆二色光谱结果显示,它与膜相互作用时二级结构不发生显著变化.结果表明,突触结合蛋白Ⅰ钙依赖的插入负电荷膜特点,可以帮助解释其钙感受器的作用机制.     

C－反应蛋白与模型受体的特异性结合

Ｃ－反应蛋白是动物体内一种典型的急性期反应蛋白,本文人工合成了两种可以与Ｃ－反应蛋白特异性结合的兼性分子作为Ｃ－反应蛋白的模型受体,以便进一步在脂单层膜表面上组装Ｃ－反应蛋白的二维晶体。作为第一步工作。本文研究了兼性分子的特性以及荧光光谱方法监测兼性分子与Ｃ－反应蛋白之间特异性相互作用。荧光光谱实验结果表明受体与Ｃ－反应的特异结合会引起荧光强度的下降。     

表面等离激元显微镜对Supported-Membranes的观测

在国内首先建立了一台表面等离激元显微镜,利用此显微镜对不同厚度的脂肪酸ＬＢ膜样品进行了观察,很好的区分了双层硬脂酸和双层棕榈酸分子膜的厚度差别。接着又对处于固液共存分相状态的ＤＭＰＥｓｕｐｐｏｒｔｅｄｍｅｍｂｒａｎｅ的形貌进行了观测,从不同的光源入射角度得到了不同相畴处发生共振吸收的ＤＭＰＥｓｕｐｐｏｒｔｅｄｍｅｍｂｒａｎｅ的分相图像,并对各相畴区之间表观厚度差别进行了测定和讨论