基于蛋白與多肽特異性結合的水凝膠及其應用.pdf

1、小分子多肽類的自組裝水凝膠是近年來出現(xiàn)的一種新型的生物材料，它們吸引了科研工作者的廣泛關注，它們在細胞的三維培養(yǎng)，藥物的可控傳輸?shù)确矫姹憩F(xiàn)出了巨大的潛在應用價值。
　　 小分子的水凝膠的自組裝一般需要通過非共價鍵作用力（氫鍵、范德華力、靜電力、疏水作用力、π-π堆積作用、陽離子π吸附作用等）自組裝形成具有三維結構的納米纖維，納米棒，納米球等來包裹水分子，但是形成這樣一個三維結構卻需要納米結構之間有較強的或至少中等的作用力，通過這

2、種作用力來維持自組裝水凝膠內(nèi)部結構的穩(wěn)定性和完整性。否則納米結構之間較弱的作用力只能形成一些分散體系或水溶液。事實上，很多自組裝的體系，其結構之間就缺乏這種較強的相互作用力，因此，這種具有自組裝結構的體系就可以通過加強納米結構之間的相互作用力來形成分子水凝膠。
　　 本論文利用一個設計合理的具有四個結合位點的融合蛋白，通過這種蛋白-多肽之間較強的特異性的相互作用力來提高自組裝納米纖維之間的作用力，從而，形成分子水凝膠的結構。這個

3、想法將我們組的小分子水凝膠和蛋白質(zhì)水凝膠結合了起來，第一次提出這樣一種新穎的策略來形成水凝膠。我們構建了一個可以表達融合蛋白ULD-TIP-1的質(zhì)粒，成功純化出具有四個配位體結合位點的融合蛋白ULD-TIP-1，另外，我們又設計合成出來一個可能具有自組裝能力的小分子(Nap-GFFYGGGWRESAI)，通過小分子上的六肽序列WRESAI與蛋白TIP-1的特異性結合，來形成具有三維網(wǎng)絡結構的分子水凝膠。由后面的實驗可以說明這個三維網(wǎng)絡狀

4、結構對于水凝膠是一個非常重要的內(nèi)部結構。使用分析型超速離心實驗檢測融合蛋白ULD-TIP-1的分子量，利用ITC測定出來了蛋白與多肽的結合常數(shù)，利用流變儀研究了凝膠的力學性能，采用AFM和cryo-TEM表征了化合物溶液以及凝膠的形貌，另外，還研究了膠體-溶液-膠體之間的相變轉(zhuǎn)化。研究發(fā)現(xiàn)，ULD-TIP-1蛋白可以增強多肽化合物溶液自組裝結構間的相互作用力，從而形成水凝膠。
　　 因此，我們可以通過增強蛋白-多肽之間這種特異性