固液界面蛋白质分子相互作用的单分子观察及QCM分析

摘要

蛋白质分子相互作用是影响固液界面蛋白质吸附的重要因素.本文引入DNA折纸技术利用液相扫描探针显微镜(SPM)从单分子水平上观察了溶菌酶(LYS)、辣根过氧化物酶(HRP)、人血清白蛋白(HSA)、葡萄糖氧化酶(GOx)等在DNA折纸表面的结合行为及其统计学规律,系统地考察了蛋白质分子尺寸及其相互作用对于蛋白质分子吸附的影响.SPM结果显示,蛋白质在DNA折纸上的结合会引起扫描图像的变化,DNA折纸表面出现明显亮点.进一步的统计学分析表明,LYS、HRP、HSA和GOx在DNA折纸表面成对结合的概率依次为0.96、0.80、0.63和0.0,其不仅与蛋白质分子尺寸有关也受到蛋白质分子间静电排斥作用的影响.QCM测量结果显示,QCM芯片的谐振频率在蛋白质结合之初迅速下降;HRP的耗散因子随Δf的变化反映出HRP在其等电点附近的吸附经历了两种不同的动力学过程.蛋白质在QCM芯片上的吸附亦受到盐浓度的影响.本文的研究工作为设计高密度蛋白质芯片以及高容量的蛋白质色谱介质和酶固定化载体提供了实验基础.