蛋白质界面取向的实验控制与表征

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1、第21卷第7P8期化学进展Vol.21No.7P82009年8月PROGRESSINCHEMISTRYAug.,20093蛋白质界面取向的实验控制与表征33章爱娟谢韵周健(华南理工大学化学与化工学院广东省绿色化学产品技术重点实验室广州510640)摘要在生物材料、生物传感器、生物燃料电池等应用中都涉及到蛋白质界面吸附,而其中一个关键的科学问题就是蛋白质在基底界面上的吸附取向,控制好正确的取向是发挥蛋白质生物功能的关键。本文归纳和比较了各种用于控制蛋白质界面取向的固定化方法,总结了影响蛋白质界面吸附取向的因素,并

2、对当前应用较多的表征蛋白质在界面吸附取向的方法进行了综述,最后指出蛋白质取向控制的机理研究将有助于推动相关应用领域的迅速发展。关键词蛋白质吸附取向生物传感器生物材料分子模拟中图分类号:O647132;O629173文献标识码:A文章编号:10052281X(2009)07P821408210ExperimentalControlandCharacterizationofProteinOrientationonSurfaces33ZhangAijuanXieYunZhouJian(SchoolofChemistr

3、yandChemicalEngineering,GuangdongProvincialKeyLabforGreenChemicalProductTechnology,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)AbstractControllingtheorientationofproteinsonsurfacesplaysakeyroleinkeepingthefunctionofadsorbedproteins,asitisveryimpor

4、tantforapplicationsinbiomaterials,biosensors,andbio2fuelcellsetc.Inthispaper,wereviewandcomparedifferentapproachestoimmobilizeproteinswithcontrolledproteinorientationonsurfaces,anddiscussfactorsthatinfluenceproteinorientation.Severalexperimentalmethodstochar

5、acterizeproteinorientationonsurfacesarealsodiscussed.Breakthroughmadeintheunderstandingofthemechanismofproteinorientationonsurfaceswillcontributetothedevelopmentofrelatedapplications.Keywordsproteinadsorption;orientation;biosensors;biomaterials;molecularsimu

6、lation314ExternalelectricfieldContents4Methodstocharacterizeproteinorientationonsurfaces1Introduction411Atomicforcemicroscopy(AFM)2Methodstocontrolproteinorientationonsurfaces412Time2of2flightsecondaryionmassspectrometry2.1Physicaladsorption(ToF2SIMS)212Chem

7、icalcross2linking413Sumfrequencygeneration(SFG)andattenuated213BiologicalmethodstotalreflectionFouriertransforminfraredspectros23Factorsthataffectproteinorientationonsurfacescopy(ATR2FTIR)311Surfacecoverage414Electroreflectancespectroscopy(ER)312Surfacecurva

8、ture415Surface2enhancedRamanscattering(SERS)313Surfacehydrophobicityandhydrophilicity416Circulardichroism(CD)收稿:2008年9月,收修改稿:2008年11月3国家自然科学基金项目(No.20706019,20876052)、教育部新世纪优秀人才支持计划项目(No.NCET207