纳米粒子与蛋白质特异性与非特异性相互作用的研究

发布时间：2021-01-10 13:43

　　拥有巨大比表面积的纳米粒子进入生命体后通常会吸附多种蛋白质,在外围形成一层蛋白质包裹,称为“蛋白冠”。蛋白冠改变了纳米粒子表面性质,影响了细胞对纳米粒子的识别,从而决定了纳米粒子的命运。同时,纳米粒子作为理想的药物载带平台,常常被修饰赋予靶向功能,研究靶向纳米药物与其靶标的相互作用,对纳米药物的研发也有重要意义蛋白冠的形成和靶向纳米药物与其靶标蛋白的相互作用有着很大的区别。前者的形成是一种不专一的吸附结果,源于纳米粒子与多种蛋白质的非特异性相互作用;这种非特异性的相互作用还会使纳米粒子表面修饰的靶向基团被遮蔽,降低纳米药物的靶向效果。而靶向纳米药物与其靶标蛋白的相互作用则是纳米粒子与蛋白质的特异性相互作用,是一种专一的相互识别结合,对于发展靶向纳米药物具有重要意义。为了更好地实现靶向纳米粒子与蛋白质特异性的相互作用,同时减少非特异性的相互作用,对靶向纳米粒子与蛋白质的特异性和非特异性的相互作用特点和异同的研究必不可少。我们实验室前期合成的对溶菌酶（Hen Egg White Lysozyme,HEWL）特异性和非特异性结合的金纳米粒子（Au-P1和Au-P1s）是开展上述研究的理想对象... 

【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

纳米粒子表面的蛋白冠示意图

与纳米粒子的静电作用，蛋白质的结构曲率影响它与纳米粒子的接触面积。而蛋白质的浓度不仅影响蛋白质被吸附的容量和动力学，还影响蛋白冠的组成，因为高的蛋白质浓度会促进蛋白质与纳米粒子的结合。2）与纳米粒子相关因素纳米粒子的物理特性，比如大小、形状、材质和表面形貌都影响纳米粒子与蛋白质相互作用。不同大小的纳米粒子通过不同曲率影响与蛋白质的接触面积和表面电荷相互作用。Shang 等研究了核糖核酸酶 A（RNaseA）在不同粒径大小（4-15 nm）的二氧化硅（SiO2）上的稳定性和解折叠行为（UnfoldingBehavior），结果发现在大尺寸 SiO2纳米粒子表面，RNaseA 的热稳定性显著降低[17]。Vertegel 等使用不同大小的二氧化硅（SiO2）纳米粒子（4 nm、20 nm 和100 nm）来研究其与溶菌酶（Lyz）的相互作用，结果表明相比于小尺寸纳米粒子，100 nm 的 SiO2纳米粒子破坏了溶菌酶中更多的 α-螺旋[18]。

海大学硕士学位论文能的 86%被破坏[19]。纳米粒子表面化学性质在纳米粒子与蛋白质相互作用中起主导作用。表面化学主要包括纳米粒子表面带电和亲/疏水性。纳米粒子表面带电影响着纳米粒子与蛋白质的静电相互作用。Tenzer 等的实验证实，带负电荷的聚苯乙烯（PS）纳米粒子更有利于吸附蛋白分子，其表面的蛋白分子数量随孵育时间的增加而增加，而带正电荷的 PS 纳米粒子则相反[20]。Meder 等研究表明带正电的 Al2O3纳米粒子吸附更多的带负电的牛血清白蛋白（BSA），而吸附更少的带正电的溶菌酶（Lyz）[21]。Aubin-Tam 等研究发现，无论带正电还是带负电的金纳米粒子都会对吸附于其表面的细胞色素 c 的结构造成破坏，只有修饰了 PEG 的不带电的金纳米粒子没有造成蛋白质结构变化[22]。

【参考文献】：
博士论文
[1]蛋白质二聚化和在纳米颗粒表面吸附去折叠的动力学研究[D]. 潘海.南京大学 2012



本文编号：2968809