生物膜上蛋白質(zhì)結構與動力學的分子水平研究.pdf

1、蛋白質(zhì)與細胞膜界面相互作用是一個與人類疾病及大眾健康密切相關的科學問題，是生物交叉學科中非常重要的前沿科學問題。其在細胞活動和生命過程中扮演著非常重要的角色，例如細胞膜上蛋白質(zhì)的正確折疊在實現(xiàn)細胞正常生理功能的過程中起著決定性作用。研究蛋白質(zhì)與細胞膜相互作用有助于理解相關疾病的發(fā)生和發(fā)展機理，也將為研發(fā)具有新型生理功能的多肽、蛋白質(zhì)、生物藥物提供理論指導。
　　蛋白質(zhì)與細胞膜之間的相互作用很復雜，受到各種物理和化學環(huán)境條件的制約。

2、但目前人們對外部環(huán)境如何影響蛋白質(zhì)與細胞膜相互作用的系統(tǒng)研究甚少，因而對其了解不多。針對該現(xiàn)狀，本文利用和發(fā)展界面敏感的和頻光譜技術系統(tǒng)研究蛋白質(zhì)濃度、膜環(huán)境、溶劑及鹽離子對磷脂分子雙層膜上蛋白質(zhì)結構的影響，同時發(fā)展界面蛋白質(zhì)指紋區(qū)信號測量技術來精確表征界面蛋白質(zhì)分子結構與動力學，在此基礎上，研究了霍夫邁斯特鹽離子影響蛋白質(zhì)與細胞膜相互作用的動力學問題。本論文主要內(nèi)容包括六章:
　　第一章介紹蛋白質(zhì)與細胞膜相互作用的重要性及目前的

3、研究現(xiàn)狀，概括介紹和頻光譜在蛋白質(zhì)與細胞膜相互作用方面的研究應用，簡要介紹了本論文的研究思路和研究內(nèi)容。
　　第二章介紹利用和頻光譜研究濃度對蛋白質(zhì)與細胞膜相互作用的影響。具體以prion118-135片段為模型，通過改變加入的prion118-135溶液的量來研究其在生物膜界面上的結構變化。從分子水平上獲得朊蛋白在膜上從富含α-螺旋結構的正常結構形態(tài)轉變成含較多β-折疊結構的異常結構形態(tài)的過程。
　　第三章介紹利用和頻光譜

4、研究磷脂分子電荷、溶劑性質(zhì)對蛋白質(zhì)與細胞膜相互作用的影響。以prion106-126片段為模型，具體研究了膜電荷、溶劑、多肽濃度對其在膜上結構的影響。研究發(fā)現(xiàn)prion106-126易于與負電荷膜結合，多肽濃度比較低時不同極性的溶劑未改變其在膜上的結構，多肽濃度增加會使譜峰位置藍移。
　　第四章介紹霍夫邁斯特鹽離子對蛋白質(zhì)與細胞膜相互作用的影響。以蜂毒素melittin為模型，具體研究霍夫邁斯特鹽離子種類和濃度對melittin在

5、膜上結構和動力學行為的影響。研究發(fā)現(xiàn)純水中melittin與不同鏈長的磷脂雙層膜相互作用的主要驅動力是疏水匹配而不是庫倫相互作用。鹽離子存在時，不同離子使melittin在膜上的信號有不同的變化趨勢。通過melittin在磷脂單層膜上的配分實驗發(fā)現(xiàn)melittin并不是完全進入到磷脂分子膜中。
　　第五章介紹發(fā)展界面蛋白質(zhì)指紋區(qū)信號測量技術來精確表征界面蛋白質(zhì)結構的方法。成功地探測到了常規(guī)手段無法探測到的α-螺旋和無規(guī)則卷曲結構的