纳米TiO2及其复合物与三种蛋白相互作用的研究

摘要

目的：
　　在模拟人体生理条件下，以纳米TiO2、纳米TiO2/SiO2、纳米TiO2/Fe3O4和纳米TiO2/FA为研究对象，以溶菌酶、牛血红蛋白和γ-球蛋白为模型蛋白，采用光谱法、Zeta电位法和比浊法等方法结合，研究纳米TiO2及其复合物与三种蛋白的相互作用，同时探讨其对三种蛋白毒性的影响。
　　方法：
　　采用紫外差光谱法观察纳米 TiO2及其复合物与三种蛋白作用前后紫外吸收光谱的变化；采用荧光光谱法研究纳米TiO2及其复合物对三种蛋白的荧光猝灭作用机制，并获得结合常数、结合位点数等相关参数及作用力类型；利用同步荧光光谱法考察纳米TiO2及其复合物对三种蛋白构象的影响；运用圆二色谱法进一步考察纳米TiO2及其复合物对溶菌酶二级结构的影响；利用比浊法研究纳米 TiO2及其复合物对溶菌酶活性的影响；采用Zeta电位法研究纳米TiO2及其复合物与牛血红蛋白和γ-球蛋白结合后表面电荷的变化。
　　结果：
　　紫外差光谱结果初步显示，纳米TiO2及其复合物与溶菌酶、牛血红蛋白和γ-球蛋白均发生了相互作用。荧光结果进一步证实，纳米 TiO2及其复合物与三种蛋白均发生了相互作用，引起三种蛋白内源荧光显著猝灭，且对三种蛋白的荧光猝灭机制主要为静态猝灭，除了纳米 TiO2/SiO2与溶菌酶的作用力为静电作用外，其余两者间的作用力均为氢键和范德华力；纳米 TiO2及其复合物与三种蛋白均形成1:1基态复合物，298 K时，纳米TiO2及其复合物和三种蛋白的作用力强弱不同，它们与溶菌酶作用力顺序为 TiO2/FA>TiO2/SiO2>TiO2/Fe3O4>TiO2，与牛血红蛋白作用力顺序TiO2/FA>TiO2/SiO2>TiO2>TiO2/Fe3O4，与γ-球蛋白作用力顺序为TiO2/FA>TiO2>TiO2/SiO2>TiO2/Fe3O4。同步荧光结果表明，纳米TiO2及其复合物对三种蛋白的构象产生不同程度的影响。圆二色谱结果证实，纳米 TiO2及其复合物使溶菌酶的二级结构发生不同程度的改变。比浊法结果显示，纳米 TiO2及其复合物对溶菌酶的活性均有一定抑制作用，其顺序为TiO2/FA>TiO2/SiO2>TiO2/Fe3O4>TiO2。Zeta电位法结果表明，纳米 TiO2及其复合物与牛血红蛋白和γ-球蛋白均发生相互作用，使其表面电荷发生不同程度的改变。
　　结论：
　　纳米TiO2及其三种复合物与溶菌酶、牛血红蛋白和γ-球蛋白均发生相互作用，且对其表面电荷和三种蛋白构象产生不同程度的影响。

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前言

第一部分 纳米TiO2及其复合物与溶菌酶的相互作用

1 材料与方法

2 结 果

3 讨 论

4 结 论

第二部分 纳米TiO2及其复合物与牛血红蛋白的相互作用

1 材料与方法

2 结 果

3 讨 论

4 结 论

第三部分 纳米TiO2及其复合物与γ-球蛋白的相互作用

1 材料与方法

2 结 果

3 讨 论

4 结 论

参考文献

综述: 纳米TiO2及其复合物的毒性研究进展

致谢

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