表面等離子體激元共振研究幾種生物分子的相互作用動(dòng)力學(xué).pdf

1、細(xì)胞色素C(Cytochrome C，Cytc)與細(xì)胞色素C氧化酶(Cytochrome C oxidase，COX)是線粒體呼吸鏈終端的一對(duì)酶，Cyt c是線粒體呼吸鏈上的電子傳遞體，酶存在下對(duì)組織氧化還原起快速酶促作用。COX位于細(xì)胞色素系統(tǒng)末端，可接受來自四個(gè)Cyt c的四個(gè)電子，并將其傳遞到雙氧原子，將其還原為兩個(gè)水分子，同時(shí)跨膜運(yùn)輸四個(gè)質(zhì)子，這樣就形成了跨膜的質(zhì)子電化學(xué)勢(shì)能差，從而這一勢(shì)能差可以被三磷酸腺苷合酶用于制造生物體中

2、最基本的能量分子ATP。線粒體代謝與神經(jīng)疾病、腫瘤的關(guān)系引起了人們的廣泛關(guān)注，所以了解Cyt c/COX的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究對(duì)相關(guān)疾病的病理學(xué)研究具有重大意義。表面等離子體激元共振(Surface plasmon resonance，SPR)技術(shù)是是研究生物分子與其它分子相互作用的有力工具，具有高靈敏、免標(biāo)記、實(shí)時(shí)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。SPR技術(shù)與電化學(xué)二者相結(jié)合后可同時(shí)檢測(cè)芯片物質(zhì)的電化學(xué)和光學(xué)兩個(gè)方面性質(zhì)的改變，且可以更好實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片表面組裝蛋白的

3、控制。本課題采用氨基偶聯(lián)的方法將COX固定于金膜表面，通過現(xiàn)場(chǎng)電化學(xué)技術(shù)控制Cyt c氧化/還原態(tài)，利用EC-SPR研究Cyt c與表面固定的COX之間的相互作用，通過非線性曲線擬合得到還原型Cytc/COX相互作用動(dòng)力學(xué)速率常數(shù):ka=7.68×105 mol-1·L·s-1，kd=0.0266 s-1;動(dòng)力學(xué)常數(shù)Ka=3.01×107 mol-1·L，Kd=3.32×10-8 mol·L-1。氧化型Cyt c/COX相互作用的動(dòng)力學(xué)

4、速率常數(shù):ka=4.06×104 mol-1·L·s-1，kd=0.0059 s-1;動(dòng)力學(xué)常數(shù)Ka=6.84×105 mol-1·L, Kd=1.04×10-6 mol·L-1。
　　β-淀粉樣多肽（amyloidβ-peptide，Aβ）是阿爾茨海默病(Alzheimer's disease，AD)病理學(xué)特征——淀粉樣斑塊的主要成分，與AD的發(fā)生密切相關(guān)。作為傳導(dǎo)神經(jīng)突觸信號(hào)的重要介質(zhì)，多巴胺(dopamine，DA)、去甲腎

5、上腺素（norepinephrine，NE）等小分子可與Aβ發(fā)生作用，對(duì)腦部神經(jīng)元產(chǎn)生不同的影響。為了繼續(xù)深入理解Aβ與神經(jīng)傳導(dǎo)介質(zhì)小分子的相互作用對(duì)AD病理發(fā)展的影響，本論文分別研究了DA與Aβ12-25、 Aβ12-28，NE與Aβ1-16相互作用的機(jī)制，獲得了相關(guān)動(dòng)力學(xué)參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，DA與Aβ疏水段的作用位點(diǎn)是Lys28，DA/Aβ12-28的解離常數(shù)Kd為2.92μmol·L-1;NE與Aβ作用來自NE的羥基與Aβ的Tyr10