蛋白纤维化的红外光谱探针研究

发布时间：2017-07-06 23:24

  本文关键词：蛋白纤维化的红外光谱探针研究

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【摘要】：蛋白纤维化是一种独特的蛋白聚集行为,其所形成的蛋白纤维具有crossβ超分子结构。这种具有crossβ结构的蛋白纤维还有一个常见的名称,即淀粉样纤维。这种淀粉样纤维在人体内能够团聚,在病理上被称为淀粉样斑块的微观结构。淀粉样斑块的形成与包括阿尔茨海默病和帕金森病在内的数十种临床不可治愈疾病密切相关。多年来国内外对蛋白纤维化的研究一直方兴未艾。人们希望通过对蛋白纤维化的深入了解,为与蛋白纤维化相关的疾病的治疗、预防、和药物发现提供思路。淀粉样纤维的微观结构解析是蛋白纤维化基础研究中的重要内容。由于淀粉样纤维的非晶态特质,淀粉样纤维的结构解析成为了一项极具挑战性的工作。本论文中,首次将近年来国际上兴起的侧链红外光谱探针技术应用于淀粉样纤维的结构解析。我们提出了一种基于1-氰基-4-二甲氨基吡啶四氟硼酸酯的对淀粉样多肽进行侧链红外光谱探针标记的化学方法。应用这一方法,我们成功实现了对长度为21个氨基酸的β-淀粉样肽模型片段Aβ(8-28)的硫氰酸基(SCN)红外探针标记,获得了三种被SCN探针标记在不同位置上的Aβ(8-28)多肽。本实验选取的标记位点为9位,15位,和26位,分别处于多肽序列的N端,中段,和C端,这使我们可以对这个多肽纤维的微观结构有一个全景认识。之后,在高浓度和高盐条件下获得了Aβ(8-28)多肽的淀粉样纤维,并对获得的纤维结构进行了多种表征,包括硫代黄素T荧光分析、刚果红紫外可见分析,和原子力显微镜(AFM)微观形貌分析。最后,应用傅里叶变换红外光谱技术对Aβ(8-28)淀粉样纤维在分子水平上的微观结构进行了研究。通过对Aβ(8-28)淀粉样纤维在1700-1600 cm-1蛋白酰胺I带振动区和2200-2100 cm-1探针振动区的精细谱学分析,我们提出了一个类似于千足虫的Aβ(8-28)淀粉样纤维微观结构模型。这个模型由两个沿轴向延展且对称结合在一起的β-折叠片层构成。在每个β-折叠片层中,每条多肽链中部的10到26位的氨基酸处于β-折叠结构之中,而每条多肽链的两端各有两个氨基酸处于无序结构之中。整个Aβ(8-28)淀粉样纤维结构的直观表现类似于一条千足虫。
【关键词】：蛋白纤维化 淀粉样纤维 红外光谱 侧链红外光谱探针
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R3411;O657.33
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 蛋白纤维化及其研究意义9-10
• 1.2 淀粉样纤维的结构解析10-13
• 1.3 侧链红外光谱探针技术13-16
• 第2章 淀粉样多肽上硫氰酸基红外光谱探针的标记方法16-24
• 2.1 引言16-17
• 2.2 实验部分17-22
• 2.2.1 实验试剂及仪器17-18
• 2.2.2 红外光谱探针标记方法18-19
• 2.2.3 红外光谱探针标记多肽的质谱和HPLC表征19-22
• 2.3 结果与讨论22-24
• 第3章 Aβ(8-28)淀粉样纤维的制备和表征24-31
• 3.1 引言24-25
• 3.2 实验部分25-27
• 3.2.1 实验试剂与实验仪器25-26
• 3.2.2 G9C-SCN、Q15C-SCN和S26C-SCN纤维的制备26-27
• 3.2.3 ThT荧光光谱检测27
• 3.2.4 刚果红染色紫外可见光谱检测27
• 3.2.5 原子力显微镜形貌分析27
• 3.3 结果与讨论27-31
• 第4章 Aβ(8-28)淀粉样纤维微观结构的红外光谱探针研究31-40
• 4.1 引言31-33
• 4.2 实验部分33-34
• 4.2.1 实验试剂及仪器33
• 4.2.2 G9C-SCN、Q15C-SCN和S26C-SCN纤维的红外光谱检测33-34
• 4.3 结果与讨论34-40
• 4.3.1 淀粉样纤维的整体二级结构研究34-35
• 4.3.2 淀粉样纤维特定位点的微观结构研究35-40
• 结果与展望40-42
• 参考文献42-48
• 致谢48-49
• 攻读学位期间取得的科研成果49

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本文编号：528151