蛋白质的定向固定化：亲和作用和LB法

【摘要】生物移植材料、生物传感器和生物电池等领域具有重要科研意义和应用价值，已经受到越来越多的关注。这些领域的研究和应用都会涉及到蛋白质和载体材料表面的接触和相互作用。如果不加控制，蛋白质在载体表面的分布是随机无序的，而且由于与载体的作用很容易导致蛋白质构象改变和失活。目前，蛋白质的可控吸附是蛋白质研究的一个重要方面，主要包括控制吸附蛋白质的取向、吸附量和保持其构象等方面，从而能够更好的发挥蛋白质的生物活性。控制蛋白质吸附的方法主要有物理吸附法、化学固定法和生物亲和吸附法等。通常，一般的物理吸附法不能很好的控制蛋白质的吸附量和构象，也不能选择性的吸附某种蛋白质；化学固定法操作比较复杂，而且化学试剂容易使蛋白质变性和失活；生物亲和吸附法操作也比较复杂，但可以控制蛋白质的取向以及保持其生物活性，有些情况下还能重复使用。本文采用生物亲和吸附法制备电化学传感器，首先将辣根过氧化物酶（HRP）的辅基（血红素，Hemin）和葡萄糖氧化酶（GOx）的辅基（黄素腺嘌呤二核苷酸，FAD）固定在功能化的氧化石墨烯上，制备改性的辅基，然后将去辅基的酶与之重组得到辅基改性的酶，制备酶电极并检测其电化学活性。发现通过氧化石墨烯和五聚苯胺改性的辣根过氧化物酶比未改性酶的电化学活性提高了将近4倍。将改性的辅基还原，测得电流值随还原程度增加而增大。最大值可以达到280μA。通过氧化石墨烯改性的葡萄糖氧化酶比未改性酶的电化学活性提高了将近3倍多。将改性的辅基还原，测得的电流值随还原程度的增加而增大，测得的最大值可以达到220μA。采用LB法将酪氨酸酶定向固定在载体表面。首先合成含酪氨酸酶竞争性抑制剂的表面活性剂，然后将此分子与酶活性中心形成亲和作用后制备LB膜；并将水溶性聚苯胺也与其混合后制备酶电极检测其电化学活性。发现LB法比普通吸附法固定化的蛋白质活性高；另外，用酪氨酸酶的竞争性抑制剂与酶混合后制备的LB膜比没有抑制剂时的活性有提高。加入聚苯胺后，测得的酪氨酸酶LB膜的电化学活性有进一步提高。降低了氧化电压，减小过电势，也提高了催化电流，提高传感器的灵敏度。制备了一系列不同比例的纤维蛋白（原）（HFg（HF））与牛血清白蛋白（BSA）的二元蛋白质LB膜，然后用于研究蛋白质吸附层对血小板粘附行为的影响。发现普通吸附法固定化的HFg易转变为HF。而LB法可以保持HFg的构象不变。普通吸附法固定的一系列比例的HFg/BSA吸附层都会引起血小板的粘附和变形，并形成网状结构。用LB法制备的HFg/BSA吸附层很难引起血小板的粘附，而且不易引起变形；对于用LB法制备的HF/BSA吸附层，当HF的比例为25%时，血小板几乎不粘附，且保持球形；当HF的含量增加至49%，血小板粘附扩展，并开始长出伪足。原因可能是HF分子的C链上有与血小板的整合素作用的多肽链或者是C链之间形成网状结构后，有利于血小板与HF作用。
【作者】许永娟；
【导师】叶鹏；
【作者基本信息】浙江理工大学，高分子化学与物理，2014，硕士
【关键词】生物亲和吸附；Langmuir-Blodgett(LB)；生物传感器；定向固定化；蛋白质；

【参考文献】
[1]赵建勋,倪克森.串联反Q滤波及其应用[J].石油地球物理勘探,1992,06:722-730+821.
[2]刘志广.无标记手掌运动捕捉方法研究[D].哈尔滨理工大学,计算机软件与理论,2012,硕士.
[3]孙辛欣.基于用户无意识行为的交互界面设计研究[D].江南大学,设计艺术学,2013,硕士.
[4]俞璐璐.山东版中职《英语》教材及其使用现状的调查和分析[D].山东师范大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[5]胡香兰.培养数学思维能力的理论与实践研究[D].江西师范大学,教育,2003,硕士.
[6]江华.界程演算模型检测[D].贵州大学,2008.
[7]赵希才,曹冬明,朱晓彤,徐龙.2008年国际大电网会议系列报道——电力系统保护与自动化[J].电力系统自动化,2008,23:1-3.
[8]孔德勇,梁斌,云慧,王爱杰,任南琪.生物阳极及其反转为生物阴极降解氯霉素[J].环境科学,2015,04:1352-1358.
[9]梁智文.我国公益性文化事业发展研究[D].郑州大学,马克思主义基本原理,2013,硕士.
[10]荆大威.垂直地震剖面的采集、处理与应用[J].石油地球物理勘探,1984,04:329-334.
[11]贾芸铭.民事诉讼电子数据相关问题研究[D].沈阳师范大学,法律,2014,硕士.
[12]叶慧.汉语虚假言语行为语用研究[D].广西师范大学,汉语言文字学,2003,硕士.
[13]林杰,万百五.线性稳态大系统优化与控制的二次等价性原理与点凸化技术(PCT)[J].自动化学报,1988,06:401-408.
[14]龚维樑.现代公司经理制度探析[D].华东政法学院,民商法,2004,硕士.
[15]蒋良孝,蔡之华.挖掘基于医疗图像的关联规则诊断乳腺癌[J].计算机工程与应用,2003,20:230-232.
[16]汪奕.眉山移动分公司绩效管理体系的战略性设计研究[D].电子科技大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[17]汪莉.上市公司异常现金持有量与企业价值的相关性研究[D].成都理工大学,企业管理,2013,硕士.
[18]刘焕亮.典型纳米材料致大鼠中枢神经系统和多巴胺能神经元的毒性效应研究[D].中国人民解放军军事医学科学院,卫生毒理学,2014,博士.
[19]任晓明.基于天鸿网的车辆监控调度系统设计与开发[D].武汉理工大学,交通信息工程及控制,2004,硕士.
[20]杨科.下肢康健训练机器人控制系统的研究[D].合肥工业大学,机械电子工程,2013,硕士.
[21]吕强,俞金寿.量子神经元结构设计及其应用[J].控制与决策,2007,09:1022-1026.
[22]范金钊.岩溶区超长基桩的屈曲稳定分析研究[D].中南林业科技大学,土木工程,2013,硕士.
[23]吕维松.宽带钢热连轧机装备技术水平的综合评价(上)[J].冶金自动化,1990,06:30-36.
[24]凌海平.中性粒细胞弹性蛋白酶在小鼠创伤性脑损伤后炎症反应中作用机制的研究[D].南方医科大学,临床医学,2012,硕士.
[25]黄伟东,祝小冬,王小玉,蔡璐,李玮.混合动力车用超高功率氢镍电容电池研制[J].电池工业,2014,01:7-11.
[26]吴了.带LDO模式的Buck型DC/DC变换器研究与设计[D].湖南大学,计算机系统结构,2010,硕士.
[27]王昊.美西律与伊布利特合用对犬左室楔形心肌块电生理特性的影响[D].第二军医大学,内科学（专业学位）,2013,硕士.
[28]高吉萍.家庭护理干预对慢性阻塞性肺疾病患者健康状况影响的研究[D].吉林大学,护理学,2014,硕士.
[29]怀班民.携程中小企业商旅项目营销策略研究[D].华东理工大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[30]蔡志平.基于主动和被动测量的网络测量技术、模型和算法研究[D].国防科学技术大学,2005.
[31]石峰.高职大学生创业教育问题研究[D].燕山大学,公共管理,2012,硕士.
[32]刘永平.探析贸易摩擦常态化的治理策略[J].国际贸易,2014,11:30-34.
[33]吴克忠.协同软件发展新时期[J].办公自动化,2005,11:1-5.
[34]刘乐,方一鸣,李晓刚,李建雄.基于Hamilton理论的可逆冷带轧机速度张力系统无张力计控制[J].自动化学报.
[35]韩丽瑄.国产卡维地洛和倍他乐克治疗心力衰竭对心肺功能的影响[D].山西医科大学,心血管内科,2002,硕士.
[36]张静云.基于DSP/BIOS的拖拉机AMT电控系统软件设计研究[D].河南科技大学,车辆工程,2013,硕士.
[37]周浩.基于目的论谈《珍妮古道尔传》翻译策略[D].烟台大学,英语口译,2014,硕士.
[38]范锡琴.浮动担保中的限制性条款研究[D].华东政法学院,国际法学,2003,硕士.
[39]张艳.连续融合框架若干问题研究[D].华中师范大学,应用数学,2013,硕士.
[40]朱占魁.超超临界高中压转子用1Cr12W2NiMoVNbN洁净钢冶炼技术研究[D].河南科技大学,材料工程（专业学位）,2014,硕士.
[41]戴娜.伦理批评视域中的《历史人》研究[D].鲁东大学,英语语言文学,2013,硕士.
[42]牛帆.高、低神经质因素在不同情绪状态下对工作记忆广度的影响研究[D].西北大学,应用心理学,2013,硕士.
[43]侯丽娟.我国股市波动与会计稳健性研究[D].北方工业大学,会计学,2013,硕士.
[44]刘念.上下文关联敏感的XML数字签名方案研究[D].西安工业大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[45]赵改善.勘探开发中虚拟现实技术的应用与展望[J].勘探地球物理进展,2002,04:9-20.
[46]陈宏昊.基于β-AS基因SNPs的甘草道地性及甘草酸快速积累机制研究[D].北京中医药大学,微生物与生化药学,2014,硕士.
[47]林才英.涉法涉诉信访处置机制之完善[D].华侨大学,法律,2013,硕士.
[48]梅丽.房产、土地分别抵押登记的法律困扰[D].黑龙江大学,法律,2012,硕士.
[49]邓丽曼.高中思想政治课公民意识教育研究[D].河北师范大学,教育,2013,硕士.
[50]石光.智能与节能养老住宅监控系统研究与设计[D].西安建筑科技大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.