一种新的计算Langmuir单层膜中二元聚集参数的数学模型及实验研究北大核心CSCD

建立了一种新的对Langmuir膜中二元组分聚集有关参数定量计算的数学模型。该模型能实现对平衡常数、二聚物的平均分子面积、未聚集组分的平均分子面积、发生聚集的物质占总物质的比例等参数的计算,并首次导出两种组分中发生聚集的物质占总物质的比例与两种组分比例的函数关系。选用硬脂酸(stearic acid,SA)和二棕榈酸磷酸酰胆碱(dipalmitoylphosphatidylcholine,DPPC)为原料制成Langmuir膜,对模型进行实验验证,结果表明SA与DPPC的平均分子面积分别为24.0魡2/molecule和63.7魡2/molecule,其二聚物的平均分子面积为81.3魡2/molecule,室温下聚集常数为1.86×107m2/mol。并得出SA所占比例约为49.73%时,发生聚集的组分的物质的量与膜中加入组分的总物质的量的比值最大,约有84.96%的分子发生了聚集反应。     

胆固醇对金属离子磷脂酰甘油单分子膜成膜的影响

目的：本文主要研究不同条件胆固醇（Cholesterol,简称Chol）和金属离子（钾、镁离子）对磷脂酰甘油（Phosphatidylglycerols,简称PG）相互作用后形成的单分子膜的影响。方法：首先以金属离子作为亚相,研究胆固醇的量对磷脂酰甘油单分子膜的影响;其次加入同等量的胆固醇量,亚相为不同金属离子时,对磷脂酰甘油单分子膜的影响,最后分析磷脂酰甘油LB膜的π-A曲线,即曲线外扩、相变点、膜压等等变化特征。结果：随着胆固醇的增多,金属离子磷脂酰甘油单分子膜形成π-A曲线变化逐渐明显;当加入同等量的胆固醇时,随着金属离子价态的逐渐增高,磷脂酰甘油单分子膜形成的π-A曲线的变化也逐渐明显。结论：其一：胆固醇对金属离子磷脂酰甘油单分子膜成膜质量是有影响的。其二,金属离子对胆固醇与磷脂酰甘油混合形成的单分子膜同样也是有的影响。     

金属离子对模拟脂筏结构和稳定性影响的LB膜和原子力显微镜研究

目的在于研究钠、钾、钙、镁这几种金属离子对模拟脂筏表面形貌结构和稳定性的影响。钠、钾、钙、镁离子在生物体中普遍存在,在生物体的各种生理活动中起着重要的作用。用LB膜技术在一定温度下测量脂筏成分在不同亚相上的表面压与平均分子面积（π-A）等温线,分析其热力学性质;并且用原子力显微镜（AFM）对其表面形貌进行观察。实验表明金属离子对脂筏的形成、尺度和表面形貌都有影响。     

B 细胞膜CD20 抗原的分布与单分子力谱探测

CD20抗原分子在B细胞上表达下降是慢性B淋巴细胞白血病 (B-CLL) 的标志性特征。采用激光扫描共聚焦显微镜 (LSCM) 和量子点标记相结合的方法对正常和B-CLL外周血CD20+B淋巴细胞膜表面CD20抗原分子的表达及分布进行了荧光成像。同时,采用原子力显微镜 (AFM) 对CD20+B细胞的形貌及超微结构特征进行了表征,并且将AFM针尖用生物素化的单克隆抗体进行修饰,对CD20+B细胞表面的CD20抗原-抗体之间的单分子力谱进行了探测。LSCM荧光图像显示,B-CLL CD20+B淋巴细胞上CD20分子的表达量比正常CD20+B淋巴细胞显著降低。AFM结果显示,B-CLL CD20+B淋巴细胞超微结构比正常的粗糙。力谱结果显示,CD20抗原-抗体的相互作用力大约是非特异性黏附力的5倍,CD20分子在正常CD20+B淋巴细胞膜上分布比较均匀,小部分有聚集现象,反之,在B-CLL CD20+B淋巴细胞膜表面分布稀疏。利用以上两种方法能进一步观察到B-CLL外周血B淋巴细胞的异常,并在一定程度上解释临床上B-CLL病人对利妥昔的低反应现象,为针对抗原CD20的治疗用药选择提供参考。     

基于硫醇自组装的肌红蛋白单克隆抗体金膜固相载体的构建

为了在金膜固相载体上固定肌红蛋白单克隆抗体 (MbAb),通过在金膜上生长一层巯基酸和巯基醇的混合自组装分子膜 (SAMs),用原子力显微镜 (AFM) 和X射线光电子能谱仪 (XPS) 分析样品的性质,再以1-(3-二甲基氨基丙基) 3-乙基碳化二亚胺盐酸 (EDC·HCl) 作为催化剂,自组装膜和抗体的氨基发生偶联反应,将抗体固定在金膜表面,并进行肌红蛋白抗原 (MbAg) 的测定。结果显示,通过条件优化实验,发现50 mmol/L的巯基16酸和巯基11醇混合乙醇溶液,60 ℃处理金膜3 h后,再偶联     

原子力显微镜 (AFM) 在细菌生物被膜研究中的应用

原子力显微镜(AFM)作为一项重要的表面可视化技术,以其独特的优势(纳米级的空间分辨率、皮牛级力灵敏度、免标记、可在溶液环境下工作)被广泛应用于生物被膜的研究。AFM不仅可以在近生理环境下对生物被膜表面超微形貌进行可视化表征,同时还可以通过纳米压痕对生物被膜的机械特性(弹性和粘性)进行定量测量,利用AFM单细胞和单分子力谱技术可以获得生物被膜形成过程中细胞-基底以及细胞-细胞之间的相互作用力,为生物被膜的实时原位系统研究提供了可行性。本文简述了AFM的基本操作原理,综述了近年来AFM用于生物被膜表面超微结构成像、机械特性测量以及相互作用力研究方面的进展,并对AFM在生物被膜研究中面临的问题和未来的发展方向进行了讨论。     

亲和素蛋白与含有生物素的支撑平面膜之间相互作用的研究

生物功能分子的二维有序化组装是分子工程学的重要内容,本文通过构建有生物素受体的人工模型膜,对亲和素与生物这一具有极强亲和力的系统之间的特异性相互作用的某些制约因素进行了探讨,应用ＬＢ膜技术结合激光椭圆偏振术和表面等离激元谱技术,较深入地研究了蛋白质与脂单层膜发发的非特异性吸附,特异性结合以及结合的侧向空间位阻效应,实验结果表明,膜表面电荷对非特异性吸附的速率有很大的影响,而对最终的蛋白质附量影响不     

气/液界面及固体表面硬脂酸LB膜结构性质研究

对气液/和固/液界面上硬脂酸LB膜的结构性质的研究表明,二价离子能够使气/液界面上LB膜表面压力降低,并出现一个固-固转变的过程.对此可以解释为是由二价离子富集在亚相表面,减弱了膜分子之间的库仑作用,使表面电势降低引起的.同时由于二价离子与硬脂酸分子形成复合物,单层膜的结构发生改变,导致固-固转变点的产生.对固体基质上多层LB膜的椭圆偏振研究表明,有序排列的硬脂酸LB膜具有明显的双折射性质.电镜观察发现两个固相垂直提位获得的多层膜在形貌上存在差异,低压固相膜较之高压固相膜存在明显的不均匀性.分析认为这是在膜从气/液界面向固体表面转移过程中发生重结晶引起的.     

气/液界面及固体表面硬脂酸LB膜结构性质研究

对气液/和固/液界面上硬脂酸LB膜的结构性质的研究表明,二价离子能够使气/液界面上LB膜表面压力降低,并出现一个固-固转变的过程.对此可以解释为是由二价离子富集在亚相表面,减弱了膜分子之间的库仑作用,使表面电势降低引起的.同时由于二价离子与硬脂酸分子形成复合物,单层膜的结构发生改变,导致固-固转变点的产生.对固体基质上多层LB膜的椭圆偏振研究表明,有序排列的硬脂酸LB膜具有明显的双折射性质.电镜观察发现两个固相垂直提位获得的多层膜在形貌上存在差异,低压固相膜较之高压固相膜存在明显的不均匀性.分析认为这是在膜从气/液界面向固体表面转移过程中发生重结晶引起的.     

利用AFM探测淋巴瘤细胞表面CD20抗原与其抗体的相互作用

在分子水平阐明细胞生理活动深层次的机制是当前生命科学的重要研究课题. AFM的发明为揭示细胞生理活动的分子本质提供了新的技术手段. 利用AFM单分子力谱技术在近生理环境下对B淋巴瘤细胞表面的CD20抗原与其抗体Rituximab之间的特异性结合反应进行了探索性的研究, 通过对探针进行功能化, 测量了CD20抗原与Rituximab之间的特异性结合力, 同时观察了CD20抗原在B淋巴瘤细胞表面的分布, 并分析了在外部拉力作用下, CD20-Rituximab复合物的分子内力与伸长量的关系. 实验结果为深入研究Rituximab的作用机制奠定了基础.     

伴刀豆球蛋白A和层粘连蛋白与膜受体结合下膜分子运动及微丝组装变化的比较

研究伴刀豆球蛋白A和层粘连蛋白分别与小鼠腹腔巨噬细胞膜受体结合下引起细胞膜分子运动的变化和对微丝组装的影响.结果表明,伴刀豆球蛋白A和层粘连蛋白作用下均导致膜表面蛋白分子的侧向扩散速率减慢,膜脂流动性降低,加快膜内微丝组装并使微丝含量增加.两配体作用下引起细胞上述反应有相似性.     

伴刀豆球蛋白A和层粘连蛋白与膜受体结合下膜分子运动及微丝组装变化的比较

研究伴刀豆球蛋白A和层粘连蛋白分别与小鼠腹腔巨噬细胞膜受体结合下引起细胞膜分子运动的变化和对微丝组装的影响.结果表明,伴刀豆球蛋白A和层粘连蛋白作用下均导致膜表面蛋白分子的侧向扩散速率减慢,膜脂流动性降低,加快膜内微丝组装并使微丝含量增加.两配体作用下引起细胞上述反应有相似性.     

胆固醇对脂双层结构影响的SAXS和STM研究

用小角X射线散射（SAXS)和扫描隧道显微镜（STM）技术分别研究了模拟生物膜脂质体的结构以及胆固醇对生物膜双层结构的影响。结果表明,在扫描隧道显微镜照片中,磷脂分子在石墨表面形成规则的二维点状排列图像;磷脂胆固醇脂质体在石墨表面形成规则的二维波纹状排列图像。用小角X射线散射研究结果表明,DPPC脂质体是片层相结构,DPPC＋Chol脂质体是复相片层结构,DPPE＋Chol脂质体是片层立方相结构,DPPC＋DPPE＋Chol脂质体是立方六角形相结构。     

亲和素蛋白与含有生物素的支撑平面膜之间相互作用的研究

生物功能分子的二维有序化组装是分子工程学的重要内容。本文通过构建有生物素受体的人工模型膜,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的某些制约因素进行了探讨．应用ＬＢ膜技术结合激先椭圆偏振术和表面等离激元谱技术,较深入地研究了蛋白质与脂单层膜发生的非特异性吸附,特异性结合以及结合的侧向空间位阻效应．实验结果表明,膜表面电荷对非特异性吸附的速率有很大的影响,而对最终的蛋白吸附量影响不大;非特异性的吸附可以通过二阶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．     

朗缪尔——布洛奇特薄膜在生物学和医学上的应用

具有双嗜性(嗜水和嗜油)的有机分子可以在水面展成悬浮的单分子层。用一块经适当处理的固体衬底连续地插入和取出水面,可以将这种单分子层顺序转移到衬底表面,形成分子规则排列的单层膜和多层膜,这就是朗缪尔——布洛奇特薄膜(简称LB薄膜)。LB薄膜致密、均匀、膜厚精确可控在数埃水平。同时,作为一种分子层可控的准晶态薄膜.它有可能实现人们梦寐以求的控制分子排列的愿望。长期以来,人们靠化学     

多元混菌发酵对纤维素酶活性的影响

研究了两种曲霉(UF2和UA8)二元混菌体系和两种曲霉与1种酵母菌组成的三元混菌体系混合发酵对纤维素酶系三种酶组分活性的影响。结果表明：两种霉菌按一定比例接种进行混合发酵时三种纤维素酶组分的活性较单菌发酵大幅度提高,滤纸酶(FPA)、微晶纤维素酶(AVI)和羧甲基纤维素酶(CMC)活性分别较UA8单菌发酵提高2.2％～51.1％、20．7％～332．6％和29．4％～299．6％;向由两种霉菌组成的二元混菌发酵体系中接入酵母菌可显著降低3种纤维素酶组分的活性;三菌混合发酵能使纤维素酶3组分的产酶高峰出现时间较双菌混合发酵滞后约24h,但三菌与双菌混合发酵3种纤维素酶组分的酶活峰值无明显差异;双菌混合发酵有利于缩短纤维素酶生产发酵周期。     

脂质筏在信号转导中的作用

细胞质膜对膜上受体的细胞外到细胞内的跨膜信号转导具有十分重要的意义。目前的研究表明膜上受体在介导跨膜信号转导时,通常是在细胞质膜上的胞膜窖和脂质筏结构中进行的。胞膜窖和脂质筏都是细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂的脂质有序结构域。其中,胞膜窖是一种有窖蛋白包被的特殊的脂质筏结构,通常在细胞膜上形成内陷的小窝。许多细胞膜上的受体都已经被发现位于胞膜窖和脂质筏中。同时,在脂质筏的胞质侧富集了大量的细胞内信号分子,这些信号分子集聚形成信号分子复合体,使得受体的细胞内结构域很容易就与大量的细胞内信号分子发生相互作用,为信号的起始和交叉作用提供了一个结构平台。     

以牙磨耗度和牙指数推算牙齿年龄的多元回归方程式的研究

本文对97例华南人M~I的磨耗度、牙指数和年龄三者之间的关系进行了深入探讨。并由此而提出以牙磨耗度和牙指数为两个变量的三元回归方程。比较分析结果表明,三元相关系数高于其它二元相关系数,三元回归方程的标准估计误差低于其它二元回归方程的标准估计误差。因而,以三元回归方程式比单纯以牙指数或牙磨耗度作为变量的二元回归方程式估计年龄准确。     

小窝蛋白-1在免疫调节中的作用

小窝（caveolae）是一类特殊的膜脂筏,富含鞘磷脂和胆固醇。小窝蛋白-1（caveolin-1）是小窝的标志蛋白质,分子量约22 kD。后者不但直接参与小窝结构的形成、膜泡运输、胆固醇稳态维持,还通过其脚手架结构域（caveolin scaffolding domain,CSD）与众多信号分子相互作用调控细胞的生长、发育和分化,最终影响机体的生理和病理过程。近年发现,小窝蛋白-1和胞膜窖不但存在于内皮细胞、脂肪细胞、血管平滑肌细胞和纤维细胞中,还广泛表达于免疫细胞中,参与调节免疫细胞活化引起的炎症应答反应。本文结合最新的研究进展和前期结果,简要综述小窝蛋白-1在巨噬细胞、T细胞、B细胞以及中性粒细胞等免疫细胞内的调节作用,以及在细菌感染如绿脓杆菌、沙门氏菌和克雷伯杆菌的炎症中的信号转导研究进展。     

SpA蛋白与磷脂单分子膜相互作用的研究

利用石英表面沉积ＬＢ膜的紫外吸收特性与ＣＤ谱特性研究了磷脂单分子膜与ＳｐＡ的相互作用,实验结果表明,单分子膜的疏密状态,蛋白质与膜表面的电荷特性及亚相Ｃａ＾２＋离子浓度均对该蛋白质与磷脂的相互作用有显著的影响,蛋白质在磷膜中的镶嵌与吸附作用为生物膜的重组提供了新的途径。