【摘要】：表面等離子體共振(SPR)技術作為一種新型靈敏度極高的免標記、高通量、低耗量、無損檢測生物傳感技術,是當前研究分子相互作用最重要的方法之一,可以實時動態(tài)研究各種分子相互作用全過程,在生命科學領域和藥物研究與開發(fā)等方面有非常獨特的優(yōu)勢。 由于氨基酸、多糖、蛋白質(zhì)、DNA等生物大分子多數(shù)都具有手性結構,使得生命過程中產(chǎn)生了眾多復雜的手性識別現(xiàn)象,手性物質(zhì)的立體選擇性導致手性分子與生命體內(nèi)源性大分子相互作用存在顯著差異。因此開展手性識別研究對生物、醫(yī)藥、化學領域都有非常重要的意義。 本論文利用SPR技術,以牛血清白蛋白(BSA)和人血清白蛋白(HSA)為探針構筑了手性識別傳感膜,研究了這兩種生物蛋白與不同種類的氨基酸對映異構體的相互作用,通過考察相互作用過程中結合速率、解離速率和親和力大小等差異進行手性識別研究,并對結合特異性及手性識別機理進行了探索。 第一,在25℃,pH7.4的生理條件下對L-和D-色氨酸進行了手性識別的動力學研究,考察了pH、蛋白濃度和離子強度等標記條件對蛋白標記量的影響,獲得了BSA、HSA與色氨酸對映異構體相互作用的動力學參數(shù),并對結合機理進行了探討。 第二,通過測定不同pH、離子強度、溫度對BSA和HSA與L-和D-色氨酸結合的親和力影響,對兩種蛋白與色氨酸對映異構體結合的特異性進行了研究。 第三,研究了BSA、HSA與苯丙氨酸、精氨酸、甲硫氨酸以及組氨酸4種氨基酸的8種不同對映體結合的動力學相關作用過程,并進行了手性識別研究。 實驗結果顯示,兩種血清白蛋白在與每種氨基酸分子的L-和D-型異構體相互作用過程中都存在明顯的動力學差異,且兩種蛋白與每種氨基酸L型異構體的親和力均大于D型。不同pH、離子強度、溫度對BSA、HSA與L-和D-色氨酸結合的親和力存在影響,但結果都顯示L-型變化程度明顯大于D-型,表明BSA、HSA與L-色氨酸結合存在特異性結合位點；熱力學數(shù)據(jù)分析表明疏水作用在色氨酸對映體與血清白蛋白的結合中起主導作用,但靜電作用對結合也有一定的貢獻,而血清白蛋白與D-色氨酸的結合只是非特異性吸附；實驗還表明,響應值大小并不會影響到結合親和力,這和小分子自身質(zhì)量、結合特異性等有關。 本論文通過實時監(jiān)測血清白蛋白與手性氨基酸的結合過程,獲得了可靠的結合動力學數(shù)據(jù)和親和力信息,這為生命體特異性選擇吸收手性氨基酸和手性藥物提供了重要的量論依據(jù),對手性識別與新藥研發(fā)具有一定的指導意義。
[Abstract]:Surface plasmon resonance (SPR) (SPR) is one of the most important methods to study molecular interaction, which is a new label-free technique with high sensitivity, high throughput, low consumption and nondestructive detection. It can study the whole process of molecular interaction in real-time and dynamically. It has unique advantages in the field of life sciences and drug research and development. Most of the biological macromolecules, such as amino acids, polysaccharides, proteins, DNA and so on, have chiral structures, which lead to many complex chiral recognition phenomena in the process of life. The stereoselectivity of chiral substances leads to significant differences in the interaction between chiral molecules and endogenous macromolecules in life. Therefore, it is very important to carry out chiral recognition research in biology, medicine and chemistry. In this paper, the chiral recognition sensing membranes were constructed using bovine serum albumin (BSA) and human serum albumin (HSA) probes by SPR technique, and the interaction between the two proteins and different amino acid enantiomers was studied. Chiral recognition was studied by investigating the differences of binding rate, dissociation rate and affinity in the interaction process, and the binding specificity and chiral recognition mechanism were explored. Firstly, the kinetics of chiral recognition of L-and D-tryptophan was studied under the physiological condition of pH7.4 at 25 鈩，

本文編號：2433665