本文關(guān)鍵詞：棕櫚酸與脂質(zhì)分子及牛胰島素間的相互作用研究

  更多相關(guān)文章： 棕櫚酸 DPPE DPPC 胰島素 Langmuir單層膜 原子力顯微鏡

【摘要】：近年來,生物膜結(jié)構(gòu)和功能的研究已成為分子生物學(xué)及生物醫(yī)學(xué)中最令人關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。研究發(fā)現(xiàn)人類多種疾病的發(fā)生、發(fā)展與棕櫚酸誘導(dǎo)和胰島素抵抗密切相關(guān)。因此,從分子水平研究棕櫚酸與脂分子及胰島素間的相互作用已成為研究多種疾病發(fā)生、發(fā)展規(guī)律的核心點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn),這對(duì)于理解和治療與棕櫚酸誘導(dǎo)及胰島素抵抗相關(guān)的疾病具有重要的生物學(xué)意義和參考價(jià)值。研究脂分子間及其與蛋白質(zhì)的相互作用最有利的工具為脂單分子層技術(shù)(即Langmuir-Blodgett(LB)膜技術(shù))。本文采用LB膜技術(shù)模擬研究了Langmuir單層膜中棕櫚酸與脂質(zhì)分子及牛胰島素間相互作用。 本文重點(diǎn)對(duì)以下兩個(gè)方面進(jìn)行了研究： (1)棕櫚酸(PA)與二棕櫚酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)混合單層膜的理化特性及表面形貌。通過將LB膜技術(shù)與原子力顯微鏡相結(jié)合研究了二元PA/DPPE混合單層膜在兩種亞相條件下(pH為6.2和3)的熱力學(xué)特性與形態(tài)特征。在兩種pH值亞相條件下,利用LB膜技術(shù)制備了PA/DPPE混合單層膜。得到了混合單層膜在兩種pH值亞相條件下的π-A等溫線�；讦�-A等溫線,計(jì)算得到了對(duì)應(yīng)的過量分子面積、過量吉布斯自由能、相互作用參數(shù)、活度系數(shù)等熱力學(xué)參數(shù)。對(duì)PA/DPPE混合單層膜的穩(wěn)定性、混合性、結(jié)構(gòu)特征及相互作用機(jī)制進(jìn)行了討論。對(duì)混合單層膜的表面形貌進(jìn)行了原子力顯微鏡檢測(cè)。給出了PA/DPPE混合單層膜在界面上的二維分子排列模型圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①在兩種pH值亞相條件下,PA/DPPE混合單層膜的π-A等溫線均隨PA摩爾分?jǐn)?shù)的增加而規(guī)律地排列在兩種純組分的等溫線之間；②在兩種亞相條件下混合單層膜的平均分子面積均隨XPA和表面壓力的增加而降低；③在XPA=0.7且亞相pH=6.2和XPA=0.5且亞相pH=3時(shí),過量分子面積分別得到了最大值,表明隨PA摩爾比的增加,混合單層膜中PA與DPPE分子間作用力增強(qiáng),斥力變大；④在亞相pH為6.2和3時(shí),隨表面膜壓的增加,混合單層膜的過量吉布斯自由能和相互作用參數(shù)均逐漸變大并表現(xiàn)出規(guī)律性地變化,但其最值分別出現(xiàn)在不同的摩爾比(即亞相pH值為6.2時(shí),最值出現(xiàn)在XPA=0.7,亞相pH為3時(shí),最值出現(xiàn)在XPA=0.5),說明在DPPE單層膜中加入PA分子會(huì)對(duì)混合單層膜的穩(wěn)定性及分子間相互作用產(chǎn)生重要影響；⑤亞相pH為3時(shí)混合單層膜活度系數(shù)f1的值與亞相pH為6.2時(shí)混合單層膜活度系數(shù)f1的值有相反的變化趨勢(shì),而亞相pH值為3時(shí)活度系數(shù)f2的數(shù)值與亞相pH值為6.2時(shí)混合單層膜活度系數(shù)f2的數(shù)值變化趨勢(shì)相同；⑥對(duì)兩種pH值亞相條件下不同比例的混合單層膜的表面形貌進(jìn)行觀測(cè),結(jié)果表明在兩種亞相條件下不同比例的PA/DPPE混合單層膜出現(xiàn)了不同程度的聚集。與亞相pH值為6.2時(shí)相比,pH為3的亞相環(huán)境使得純組分及混合組分單層膜的缺陷增多且混合單層膜表面粗糙度的變化趨勢(shì)也發(fā)生了改變。 (2)牛胰島素(INS)與二棕櫚酰磷脂酰膽堿(DPPC)及PA在單層膜中的相互作用。研究了DPPC和PA對(duì)INS單層膜的界面相行為、穩(wěn)定性、吸附特性及可壓縮性等的影響。運(yùn)用了壓力-面積(π-A)等溫線、壓力-時(shí)間(π-T)曲線、以及原子力顯微鏡技術(shù)等探究了胰島素單層膜、INS/DPPC混合單層膜、INS/PA混合單層膜的界面相行為和表面形貌特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①混合單層膜的相行為和橫向組裝取決于脂分子的極性頭部間、疏水尾鏈間以及脂分子與INS分子間的相互作用；②在100min內(nèi),INS/DPPC混合單層膜的穩(wěn)定性高于INS/PA混合單層膜的穩(wěn)定性；③INS吸附到單層膜的能力主要取決于單層膜的成分和組裝密度；④通過原子力顯微鏡對(duì)純INS、DPPC、PA及INS/DPPC和INS/PA單層膜進(jìn)行了表面形貌觀察,發(fā)現(xiàn)在高膜壓下單層膜中的PA分子更易誘導(dǎo)INS分子發(fā)生聚集；⑤檢測(cè)了不同pH值(pH=2,5.3和10)亞相條件下INS單層膜的表面形貌,發(fā)現(xiàn)在單層膜中有脂質(zhì)分子存在時(shí)或在非特異性疏水環(huán)境中易誘導(dǎo)INS分子發(fā)生聚集。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R3411

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 孫潤廣;郝長春;常怡光;張靜;牛春玲;;鞘氨醇與DPPC,DPPE單層膜的熱力學(xué)特性及形態(tài)觀察[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2009年15期

2 郝長春;孫潤廣;張靜;常怡光;牛春玲;;鞘氨醇/膽固醇單層分子膜的熱力學(xué)特性及表面形態(tài)的AFM觀測(cè)[J];中國科學(xué)(B輯:化學(xué));2008年11期

3 楊福愉;生物膜結(jié)構(gòu)研究的一些進(jìn)展[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;2003年04期

4 楊小樂;孫潤廣;張靜;;LB膜與AFM技術(shù)研究磷脂酰乙醇胺單分子膜結(jié)構(gòu)[J];液晶與顯示;2006年04期

，

本文編號(hào)：1222617