蛋白质与纳米金颗粒的相互作用分析

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1、蛋白质与纳米金颗粒的相互作用分析　　随着纳米科技的飞速发展，人们对纳米材料的研究也越来越深入，下面是小编搜集整理的一篇探究蛋白质与纳米金颗粒相互作用的论文范文，欢迎阅读参考。　　纳米材料由于其粒径大小的特异性，具有独特的物理及化学性质，例如大的比表面积、量子效应以及界面效应等(Zhuetal.,2012)，使其在工业、科学技术及生物医学等领域均有广泛的关注及应用，现已经成为全世界各国发展最快的科学及技术开发领域之一。纳米金颗粒(AuNPs)是研究最早的纳米材料之一，也是研究的热点之一(Prashantetal.,2007)。AuNPs除了具

2、有良好的生物相容性、强的稳定性、高电子密度和催化作用等性质之外，还有许多独特和具有吸引力的特性：例如良好的导电性、尺寸依赖性、光学性、无毒等特点(Shietal.,2012)，这使得AuNPs在催化、医药和生物传感等方面展现了卓越的应用前景，也使得AuNPs成为了解纳米材料与蛋白质相互作用的自然起点(Evertsetal.,2006)。近几年来，两亲性聚合物(AP)包裹的AuNPs得到了人们的广泛关注。由于AP包裹的AuNPs既可以在有机相也可以在水溶液中存在。这一特点拓宽了AuNPs的研究领域。现在功能化的纳米颗粒已经在常见重大疾病如心脑

3、血管疾病、癌症、糖尿病(陈尔飞等，2014)的治疗中得到了应用。　　蛋白质是具有非常复杂的多层次的三维构象，这种高度复杂的三维构象是使得蛋白质具有生物活性和免疫活性的重要保证。当蛋白质与纳米颗粒相互作用时，会在不同程度上来扰乱蛋白质的构象。相反，蛋白质与金颗粒相互作用时，由于蛋白质结合在金颗粒的表面，会对AuNPs的光学性质及其稳定性造成影响(Goleetal.,2001)，同时也可能会影响AuNPs预先设计的功能。因此对于AuNPs与蛋白质相互作用机制的深入理解与研究，对高效利用功能化纳米颗粒在生物体内充分发挥作用理论基础。　　牛血清蛋白

4、(BSA)是研究得最为广泛的一种生物体内的蛋白。人们已经对BSA的氨基酸序列及其空间结构进行了透彻的分析。而且BSA在许多重要的生理功能中起着重要的作用，并且能够很容易的使其结构和构象发生改变。AP-AuNPs与BSA的生物连接所形成的复合物(AuNPs-BSA)已作为细胞内的载体和显像剂得到广泛的应用(Jeyachandraal.,2009)。因此，我们选用BSA为研究模型，来研究蛋白质与AuNPs的相互作用。　　1、结果与分析　　1.1BSA与AP-AuNPs的物理吸附结果电泳检测　　蛋白质可以通过物理作用吸附在纳米颗粒表面。　　从图1

5、可以看出，从左至右，随着BSA浓度的增加，BSA与AP-AuNPs的吸附量也随之增多。通过与纯的AP-AuNPs相比较我们认为，图中与AP-AuNPs在同一水平位置的条带为没有吸附上BSA的AP-AuNPs,图中微滞后的条带为吸附上一条BSA的AP-AuNPs.　　选取吸附1个BSA的样品进行分析。　　1.2蛋白酶K酶切AuNPs-BSA的电泳检测结果　　本文中选取蛋白酶K(proteinaseK,ProK)对吸附在AP-AuNPs表面的BSA进行酶切。与AP-AuN-Ps-BSA相对比，随着ProK浓度的增加，AP-AuNPs-BSA的迁

6、移率逐渐的增大，但最终还是小于AP-Au-NPs的迁移率，说明吸附结合在AP-AuNPs表面的BSA片段随着ProK浓度的增加而减少，但是还是有部分BSA的片段吸附在AP-AuNPs的表面，没有受到ProK的酶切(图2)。　　1.3SDS洗脱及吸附在AP-AuNPs表面肽段的PAGE胶鉴定　　十二烷基硫酸钠(SDS)是一种阴离子表面活性剂。用10%的SDS对AP-AuNPs-BSA(酶)进行处理。　　通过2%的琼脂糖凝胶电泳我们看出，10%的SDS可以将吸附在AP-AuNPs表面的蛋白片段洗脱下来(图3A)。然后将洗脱后的样品进行SDS-丙

7、烯酰胺(PAGE)凝胶电泳，来对洗脱下来的蛋白多肽片段进行鉴定。从图3B中我们可以看出，经过SDS洗脱的后的样品中，在分子量约26kD处，有一条带出现，经与其它的样品比较，我们认为，该条带则为吸附在AP-AuNPs表面的BSA片段。　　2、讨论　　本实验选取BSA与AP-AuNPs通过简单的物理吸附作用结合在一起，通过琼脂糖凝胶电泳结果可以看出，BSA可以稳定地吸附在AP-AuNPs的表面。　　在经过蛋白酶K酶切的电泳结果可以推测，BSA稳定的吸附在AP-AuNPs的表面是BSA中的一段氨基酸序列吸附在AP-AuNPs的表面所导致的。在经过

8、SDS洗脱及SDS-PAGE电泳结果证明，BSA与AP-AuNPs是通过BSA的一段固定的多肽序列结合在AP-AuNPs所到导致的。该实验结果的发现，对于功能化的纳米颗粒在生物体