GP41膜融合蛋白質(zhì)的和頻光譜研究.pdf

1、膜融合在生命體活動中普遍存在，參與著重要的物質(zhì)傳遞和信息交流的過程。GP41是一種典型的膜融合蛋白質(zhì)，是HIV病毒的病毒蛋白，在HIV感染宿主細(xì)胞的過程中起到了非常重要的作用。GP41的FP區(qū)位于其蛋白質(zhì)序列的N端，可以將宿主細(xì)胞膜與病毒細(xì)胞膜拉近然后進(jìn)行下一步融合過程。正因?yàn)檫@一區(qū)域在膜融合初始階段發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，之前關(guān)于FP區(qū)的研究也非常多，主要集中在其結(jié)構(gòu)的探討上。目前較為認(rèn)可的是FP區(qū)以β-strand和β-折疊結(jié)構(gòu)存在。

2、最近有研究表明這種多態(tài)的β-strand結(jié)構(gòu)與膜融合過程中間體緊密相關(guān)，β-折疊形成的多聚體結(jié)構(gòu)可以更深地插入到膜中，而且可以通過改變膜的拓?fù)鋵W(xué)結(jié)構(gòu)來加速膜融合過程。然而，由于GP41結(jié)構(gòu)的多態(tài)性和缺乏表征膜融合過程中融合蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的有效手段，β-strand結(jié)構(gòu)的實(shí)時表征仍然是一個難題，聚集行為與膜融合直接的關(guān)系仍然不清楚。弄清楚這些問題的關(guān)鍵在于發(fā)展一種具有界面選擇性、時間和空間分辨的技術(shù)。和頻光譜正是這樣一種同時具備這些條件的

3、光譜分析手段且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)和磷脂的研究中。本文通過測量其與不同磷脂雙分子層作用過程中不同時間節(jié)點(diǎn)的界面蛋白質(zhì)酰胺Ⅰ譜帶、酰胺Ⅱ、酰胺Ⅲ以及酰胺A譜帶的信號，采用手性和非手性偏振相結(jié)合的手段，對GP41膜融合蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和動力學(xué)進(jìn)行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)GP41結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)濃度相關(guān)，濃度的增大會使β-折疊結(jié)構(gòu)形成多聚體，且這種結(jié)構(gòu)與和頻光譜的酰胺Ⅱ信號有內(nèi)在相關(guān)性。而且時間的延續(xù)和溫度的升高會使得GP41進(jìn)一步發(fā)生聚集，從而使酰胺Ⅱ的信