蛋白质在固态纳米孔中的易位行为

纳米孔是目前单分子检测的一项重要技术。除了DNA,蛋白质也成为纳米孔研究的重点对象。作者以血清蛋白为例,研究了蛋白质在氮化硅纳米孔中的易位行为,并对蛋白质的易位事件进行了分析。和DNA相比,蛋白质本身的荷电和结构特性,使其进入纳米孔的通量较低,同时,蛋白质和纳米孔表面存在吸附现象,减慢了蛋白质在纳米孔中的易位速度。当电压增大时,蛋白质的易位事件增加,过孔速度加快,吸附现象减弱。不过,在高电压下,蛋白质在电场力的拉扯下构象发生变化,出现部分或者全部解折叠。这些结果表明纳米孔提供了一个独特的获得蛋白质结构和功能信息的检测平台,可为蛋白质相关疾病的诊断和治疗提供技术支持。     

纳米粒子表面修饰对其与细胞膜相互作用的影响

纳米粒子在生物医学上的应用越来越广泛,其进入细胞的机制与规律是设计与开发的基础．已有研究发现,表面修饰不同亲疏水性基团的金纳米粒子,在内吞机制被抑制时,进入细胞的能力明显不同．更特别的是,粒子表面亲水性基团与疏水性基团呈间隔条纹规则排列的纳米粒子,与其他修饰成分相同仅排列不同的纳米粒子进入细胞的规律区别显著．这一特殊现象无法用已有的纳米粒子进入细胞的机制解释．本文针对该研究结果,将纳米粒子与细胞的体系简化,定量分析了3种不同纳米粒子进入细胞前后的不同状态,计算获得了表面修饰不同亲疏水性基团的纳米粒子与细胞膜之间相互作用的Flory．Huggins自由能．结果发现,修饰规则间隔排列亲疏水基团的纳米粒子,其作用自由能在与细胞接触前后变化最大．研究结果不仅解释了实验发现,同时预示了纳米粒子进入细胞的新机制．     

谷胱甘肽修饰金纳米棒用于肿瘤细胞光敏热疗的疗效及相关机制

金纳米棒因其独特的光电特性有望成为临床无创光热治疗的理想光敏材料。然而,金纳米棒的表面性质,如与蛋白质等生物分子的非特异性吸附作用,直接影响着纳米粒子在临床应用中的稳定性。作者采用两性离子谷胱甘肽通过强健Au-S键形成修饰金纳米棒,考察其与蛋白质的相互作用及其应用于肿瘤细胞近红外光热治疗的效果,并对其红外光敏热疗相关机制进行了初步探索,希望为金纳米棒的临床应用提供研究基础。     

艾氏腹水瘤耐药瘤细胞的表面电荷和浸润

细胞电泳法测知细胞表面带有电荷,结合化学或酶学方法证明:表面电荷是由带负电荷的羧基、磷酸等基团和带正电荷的氨基、硫氢基等基团组成的。不同种的细胞或不同状态下的同一种细胞,它们的表面电荷密度是不同的。细胞表面电荷密度的改变可能与细胞表面的某些行为有关。例如,去掉带有羧基的神经氨酸,细胞的十多种功能发生改变(Winzler,1970)。这固然可能反映细胞表面的神经氨酸具有多种功能,亦说明对表面电荷的生物学功能尚不够了解。我们曾看到艾氏腹水瘤细胞获得耐药性后,细胞表面的电荷密度发生改变,而且,这种改变并不随耐药性的消失而恢复(顾国彦和刘黎,1965)。本     

纳米金在抗肿瘤研究中的应用

肿瘤的早期诊断依然是目前需要攻克的难关,现有的抗肿瘤药物因具有较大毒性和缺乏特异性而存在很大的局限性。纳米金能够被多种基团修饰从而获得对肿瘤细胞的靶向性,已成为当前抗肿瘤研究的热点。研究发现纳米金可以通过抑制血管生成、携带抗肿瘤药物以及光热效应等达到肿瘤治疗的目的,同时由于修饰后的纳米金对肿瘤细胞具有靶向性,在肿瘤的早期诊断方面也具有重要的意义。纳米金在体内的分布和代谢与其大小、形态及所带电荷有关,有关纳米金毒性和生物相容性性的评价,还有待于进一步研究。     

真菌疏水蛋白HGFI自组装分子机制和材料表面修饰功能的研究

真菌疏水蛋白是高等丝状真菌在特定生理时期分泌的一类小分子量、两亲性蛋白质,其可以在两相界面处通过自我装配形成纳米级蛋白膜,改变介质表面的亲水性和疏水性.疏水蛋白独特的自组装性质使其在不同的领域均具有应用潜力,如材料表面修饰、乳化、蛋白纯化、药物传送和生物传感器制作等.本文主要介绍了真菌疏水蛋白的国内外研究进展,并针对本课题组发现的灰树花真菌疏水蛋白,介绍其自组装分子机制、在材料表面修饰以及药物缓/控释等方面的应用研究.     

银胶溶液的pH值对DpNPV-PP表面增强拉曼光谱的影响

比较了马尾松毛虫核型多角体病毒多角体蛋白（ＤｐＮＰＶ－ＰＰ）这种昆虫病毒蛋白在ｐＨ值不同的银胶溶液中的表面增强拉曼光谱。在中ｐＨ值溶液中,ＤｐＮＰＶ－ＰＰ主要通过硫氢基团和羧基基团吸附于银表面。在低ｐＨ值溶液中,硫氢基团的吸附作用趋弱,ＤｐＮＰＶ－ＰＰ主要通过羧基基团和氨基基团与银粒子表面键联,并以阴离子构型［ＮＨ２ＲＣＯＯ－］存在于溶液中。而在高ｐＨ值溶液中,仅有羧基基团与银表面的吸附作用较强。不同ｐＨ值条件下,低波数带２３８ｃｍ－１～２２６ｃｍ－１的出现,均表明ＤｐＮＰＶ－ＰＰ与银表面产生明显的化学吸附。ＤｐＮＰＶ－ＰＰ在银胶中的增强属于分子增强机制,具有短程作用特性。银胶溶液ｐＨ值的改变,引起被吸附基团与银表面之间的吸附方式、相对距离、相对几何状态等因素发生改变,导致了不同ｐＨ值条件下拉曼散射增强效果的不同。     

静电作用与修饰铜锌超氧化物歧化酶的稳定性

铜锌超氧化物歧化酶(Cu, Zn-SOD)表面的赖氨酸经化学修饰后, 酶的稳定性显著提高. 赖氨酸被修饰后, 酶的电荷结构遂发生变化, 从而影响到酶分子电场. 使用FDPB方法(有限差分法求解Poission-Boltzman方程)计算了酶修饰前后的静电场变化, 以及对维持酶的结构稳定起重要作用的Cu, Zn配位结构的影响.结果表明, Cu, Zn配位体的两级离解常数在酶修饰后分别约下降10³, 10⁶.     

细胞的信号接收和信号传输(1)

生物要在不断变化的环境中保持内环境的稳定,需要细胞有感知这些变化并且做出反应的能力。细胞对外部信号接收和传输的任务是由蛋白质分子执行的。通过特异结合另一个分子,或者自身被修饰导致局部电荷改变,蛋白质分子可以改变形状,在"开"和"关"2种功能状态之间转换,相当于计算机中的0和1。改变了状态的蛋白质分子又可以使下游的分子改变状态,从而将信息传递下去,最后通过效应蛋白质分子功能的改变实现细胞对传入信号的反应。     

细胞的信号接收和信号传输(3)

生物在不断变化的环境中保持内部状况的稳定,需要细胞具有感知这些变化且做出反应的能力。细胞接收和传输外部信号是由蛋白质分子执行的。通过特异结合另一个分子,或自身被修饰导致局部电荷改变,蛋白质分子可以改变形状,在"开"和"关"2种功能状态之间来回转换,相当于计算机中的0和1。改变了状态的蛋白质分子又可以使下游的分子改变状态,从而将信息传递下去,最后通过效应蛋白质分子功能的改变实现细胞对传入信号的反应。     

细胞的信号接收和信号传输(2)

生物在不断变化的环境中保持内部状况的稳定,需要细胞具有感知这些变化且做出反应的能力。细胞接收和传输外部信号是由蛋白质分子执行的。通过特异结合另一个分子,或自身被修饰导致局部电荷改变,蛋白质分子可以改变形状,在"开"和"关"2种功能状态之间来回转换,相当于计算机中的0和1。改变了状态的蛋白质分子又可以使下游的分子改变状态,从而将信息传递下去,最后通过效应蛋白质分子功能的改变实现细胞对传入信号的反应。     

细胞的信号接收和信号传输(4)

生物在不断变化的环境中保持内部状况的稳定,需要细胞具有感知这些变化且做出反应的能力。细胞接收和传输外部信号是由蛋白质分子执行的。通过特异结合另一个分子,或自身被修饰导致局部电荷改变,蛋白质分子可以改变形状,在"开"和"关"2种功能状态之间来回转换,相当于计算机中的0和1。改变了状态的蛋白质分子又可以使下游的分子改变状态,从而将信息传递下去,最后通过效应蛋白质分子功能的改变实现细胞对传入信号的反应。     

银染增强的纳米金标记探针对微量核酸的检测

本研究利用银染增强的纳米金技术建立了一种简单快速的核酸定量方法.该方法基于纳米金与烷巯基修饰的寡核苷酸分子共价键合作用,将纳米微粒报告基团标记在与靶核酸一端序列互补的寡核苷酸上,同时生物素化修饰另一端互补序列.靶核酸与两段寡核苷酸探针杂交后,借亲和素固定在酶标板孔内,通过纳米金催化的银染放大效应产生高灵敏的识别信号,适时记录其吸光度值从而实现核酸分子的定量.该检测方法检测单链核酸分子的灵敏度达0.1 fM,双链分子为10 fM.     

间隔子修饰引物对扩增产物电泳行为的作用初探

目的:初步研究利用C3Spacer间隔子修饰引物对扩增产物电泳行为的影响及作用。方法:选取1个常用短串联重复序列(STR)位点,利用间隔子修饰该位点荧光标记引物,以DNA标准物质为模板进行PCR扩增,记录相应扩增产物DNA片段长度,进行修饰与长度变化的相关性分析。结果:选取STR位点D13S317,分别利用TTTTC3SpacerC3Spacer、TTTTC3Spacer、TTTT修饰R0X标记引物,相应扩增产物长度为182.67±0.05、182.19±0.11和181.6±0.19bp,未进行修饰的对照组引物扩增产物长度为177.09±0.15 bp,产物DNA片段长度随不同修饰基团的修饰发生规律性变化。结论:发现了一种修饰基团,用该基团修饰引物后,可在体外通过PCR反应改变扩增产物等位基因片段的大小,从而在不改变特异性引物信息的前提下使产物发生规律性位移,修饰基团与DNA片段大小呈内在相关性。     

科研快讯

PNAS:科学家开发出新型的流感可吸入疫苗近日,一篇发表于国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究论文中,来自北卡罗来纳州立大学的研究人员利用纳米颗粒开发出了一种制造可吸入疫苗的新技术,该研究或可用于靶向治疗肺部特异性疾病,比如流感、肺炎和肺结核。文章中,研究者Cathy Fromen表示,这种颗粒的表面电荷在刺激肺部免疫反应上扮演着重要角色,利用非润湿模板粒子复制技术(PRINT),我们就可以对装载蛋白的颗粒表面的电荷进行特异性修饰,同时也可以避免其它颗粒特性的破坏,这就表明,PRINT技术具有独立修饰纳米颗粒     

功能化磁性纳米粒子在固定化酶研究中的应用

酶是高效的生物催化剂,在生物技术领域有广泛的应用。然而,不可再生催化的高成本和酶的有效成分分离回收,是实现大规模工业化应用需要解决的关键问题。磁性纳米粒子(magnetic nanoparticles,MNPs)具有优异的磁回收性质。通过设计和制备功能化MNPs作为固定化酶的多功能载体,是解决这一问题的有效途径之一,可为酶的工业化大规模应用提供条件。近年来,功能化磁性纳米粒子在酶的固定化领域基于载体性质、固定化方法和应用有广泛研究。文中重点介绍了近年来各种功能化磁性纳米载体,特别是Fe3O4纳米粒子,在固定化酶中的应用。根据功能化试剂的差异分类,实例讨论了不同功能化修饰的磁性纳米载体对酶的固定化,包括硅烷修饰的磁性纳米载体、有机聚合物修饰的磁性纳米载体、介孔材料修饰的磁性纳米载体以及金属-有机骨架材料(metal-organic framework,MOF)修饰的磁性纳米载体。同时,结合可持续工业催化的发展要求,对磁性复合载体固定化酶的发展前景进行了展望。     

红花菜豆（矮生红花变种）凝集素分子的色氨酸残基修饰与其活性的关系

用各种化学试剂修饰红花菜豆凝集素分子,测定与其活性相关的氨基酸残基,经ＮＢＳ修饰表明ＰＣＬ具有８个Ｔｒｐ残基,其中４个暴露于分子表面,此４个Ｔｒｐ残基被修饰后,ＰＬＣ的凝血活性完全丧失,比较ＰＣＬ修饰前后的ＣＤ光谱表明修饰不改变其二级结构。修饰Ｔｙｒ,Ａｒｇ,Ｈｉｓ残基和游离氨基及羧基不影响ＰＣＬ的血凝活性,巯基也不是血凝活性所必需,但是ＰＣＬ分子中二硫键被还的,或被ＣＮＢｒ分解为两个片断则使蛋白     

RGD/FA双靶纳米金棒的制备及其在肿瘤细胞协同靶向成像与光热治疗中的应用

目的:通过制备RGD/FA双靶纳米金考察其与高表达整合素与叶酸受体B16细胞的协同靶向成像与热疗作用;方法:采用功能化PEG分子将靶向小分子RGD与叶酸通过强健Au-S键连接至纳米金棒表面,利用激光共聚焦与808 nm近红外激光器评价修饰纳米金的协同靶向作用;结果:RGD与叶酸分子被成功连接于纳米金表面,且双靶纳米金对小鼠黑色素瘤细胞具有较好的协同靶向作用;结论:同时靶向同一肿瘤细胞的不同表位,可克服单一靶向功能化纳米粒子难以在肿瘤位点有效积累的问题,本研究为多功能纳米金棒在临床肿瘤早期诊断与光热治疗中的应用提供研究基础。     

蛋白质翻译后修饰研究进展

翻译后修饰在蛋白质加工、成熟的过程中发挥着重要的作用,它可以改变蛋白质的物理、化学性质,影响蛋白质的空间构象、立体位阻及其稳定性,进而对蛋白质的生物学活性产生作用,引起蛋白质的功能改变。修饰基团自身的结构特性对蛋白质的性质、功能也会产生深远的影响。在已有的研究基础上,综述蛋白质翻译后修饰的主要类型以及各修饰作用潜在的生物学功能。     

抗体在二氧化硅表面固定及活性测定

应用分子自组装技术,通过表面羟基化、氨基硅烷化和对苯二甲醛组装,在二氧化硅表面衍生活泼的醛基基团。利用抗体的氨基和醛基发生还原胺化反应将抗体固定在二氧化硅表面,通过抗原抗体反应定性检测固定抗体的生物活性。结果显示应用这种方法能够有效将抗体固定在二氧化硅表面,并保持抗体生物活性,该固定方法在蛋白质检测、分析和蛋白质芯片中有广泛应用价值。