模板辅助多肽自组装的研究

发布时间：2017-10-12 06:36

  本文关键词：模板辅助多肽自组装的研究

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【摘要】：目前,全球约有2430万的阿尔茨海默症(老年痴呆)病患者(其中一半在亚洲和太平洋沿岸地区),且每年以460万新增病例的速度增长。研究发现老年痴呆的病因是相关多肽形成了不溶性的纤维并逐渐在细胞内沉积,从而导致细胞死亡、造成相关功能的丧失。类似的疾病还有帕金森、亨廷顿氏病、肌萎缩性脊髓侧索硬化症等,它们都被统称为神经退行性疾病。研究淀粉样蛋白的纤维化过程以及造成蛋白纤维化的核心肽段序列,对于更好理解这类疾病的致病机制以及探索治愈途径具有重要意义。多肽的纤维化其实是一个自组装过程,这在生物体内普遍存在。通过设计合成不同氨基酸序列的多肽,可以自组装形成各种各样的纳米结构,如囊泡、微球、纳米棒、纳米管、纳米薄膜等,这些纳米结构在材料科学、纳米生物医学等领域已经发挥了越来越重要的作用。本论文主要利用扫描探针显微镜的原位观察手段并结合微接触印刷技术,深入研究了温度对一种疾病相关多肽GAV-9 (NH2-VGGAVVACV-CONH2)在纳米水膜上自组装过程的影响,同时还对比研究了另一种人工合成的多肽(5肽)在不同溶液条件下的自组装过程。在本论文的第一部分,研究了温度对GAV-9自组装的影响,结果发现：1)GAV-9自组装成纤维结构的速度与温度呈正相关；2)在纳米水膜上,GAV-9形成了双层膜结构,这印证了之前关于纳米水膜可以改变云母表而的亲疏水性的推断。这些结果不仅可以提高微接触印刷法对可积聚多肽的转印效率,同时使我们更直观的理解了温度对纳米水膜性质的影响。本论文的第二部分主要研究了pH值、盐离子的种类及其浓度等溶液条件对5肽(NH2CO-KLV FF-NH2)在云母表面自组装的影响。结果发现5肽在云母表面的自组装会受到这些溶液条件的显著影响：如5肽只有在溶液的pH接近其等电点时自组装的效果才最好,说明在这种典型的模板辅助自组装过程中,溶液pH同时控制了多肽与云母表面的带电状态,从而决定了5肽与模板间的作用力是否有益于自组装过程。而盐离子种类的影响其实是其离子的尺寸与带电荷数对5肽与云母表面电荷状态的综合作用的体现。
【关键词】：多肽 模板辅助自组装 纳米水膜 纳米纤维 微接触印刷 疏水性 原位成像
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R749.16;Q516;TB383.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-12
• 1 引言12-38
• 1.1 多肽自组装总体概述12-13
• 1.2 多肽自组装结构13-37
• 1.2.1 管状纳米结构13-18
• 1.2.1.1 环状肽纳米管13-15
• 1.2.1.2 两亲性肽纳米管15-18
• 1.2.2 纳米纤维18-25
• 1.2.2.1 PA自组装形成的纳米纤维18-22
• 1.2.2.2 由疏水和亲水氨基酸交替排列的肽形成的β片层结构纳米纤维22-25
• 1.2.3 其它可以形成β片层结构的肽25-28
• 1.2.4 囊泡/球状结构28-35
• 1.2.4.1 嵌段多肽28-29
• 1.2.4.2 富含脯氨酸的多肽29-30
• 1.2.4.3 环状肽30-35
• 1.2.5 淀粉样蛋白纳米纤维35-36
• 1.2.6 盘条和卷曲螺旋纳米结构36-37
• 1.3 研究目的意义37-38
• 2 原子力显微镜(AFM)38-40
• 2.1 AFM基本原理38-39
• 2.2 AFM在纳米生物领域的应用价值39-40
• 3 温度对多肽GAV-9在纳米水膜上自组装的调控40-54
• 3.1 实验材料41
• 3.1.1 主要试剂41
• 3.1.2 主要仪器41
• 3.2 实验方法41-46
• 3.2.1 微接触印刷技术41-42
• 3.2.2 复合PDMS印章的制备42-43
• 3.2.3 BSA的转印43-45
• 3.2.4 多肽粉末的转印45
• 3.2.5 GAV-9肽在纳米水膜系统中的扩散45-46
• 3.2.6 原子力显微镜(AFM)主要实验参数46
• 3.3 结果与讨论46-53
• 3.4 结论53-54
• 4 不同溶液条件对5肽自组装的影响54-74
• 4.1 实验材料54-55
• 4.1.1 主要试剂54
• 4.1.2 主要仪器54-55
• 4.2 实验方法55
• 4.3 结果及讨论55-73
• 4.3.1 5肽ThT荧光实验55-56
• 4.3.2 5肽在石墨和云母表面的自组装实验56-61
• 4.3.3 溶于MgCl_2的5肽在云母表面的自组装61-65
• 4.3.4 不同溶液体系对5肽在云母表面自组装的影响65-68
• 4.3.5 不同pH值对5肽在云母表面自组装的影响68-71
• 4.3.6 5肽与9肽混合自组装试验71-73
• 4.4 结论73-74
• 5 创新点与研究展望74-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-88
• 作者简介88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 周波;修鹏;王春雷;方海平;;Peptide friction in water nanofilm on mica surface[J];Chinese Physics B;2012年02期

2 任秀平;周波;李兰婷;王春雷;;Structure and dynamics of ordered water in a thick nanofilm on ionic surfaces[J];Chinese Physics B;2013年01期

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本文编号：1017237