【硕士】定位硫酸酯化壳聚糖与蛋白质相互作用研究

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内容简介

　　【硕士】定位硫酸酯化壳聚糖与蛋白质相互作用研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：武汉理工大学　　学位年度：2009　　 蛋白质的分离纯化不仅是蛋白质分子结构、组成、物理化学性质和生物活性研究中一项基础性工作，在实际应用中也有重要的意义。为了实现蛋白质的高效分离纯化，提高分离纯化过程中所用分离介质针对目标蛋白质的特异性结合活性至关重要。为了实现这一目的，研究蛋白质及其配体的分子识别机制至关重要。　　 糖胺聚糖与蛋白质问的相互作用在生命活动中有着极为重要的意义。一般认为糖胺聚糖和糖胺聚糖结合蛋白依靠静电相互作用进行选择性识别与结合，但也有研究表明静电相互作用可能不是介导两者特异性识别的唯一因素，两者的相互作用可能会受到糖胺聚糖分子链上某些特殊基团的调控。因此，本课题以官能化　　位点为切入点，选用一种跟糖胺聚糖结构相似性程度最高的天然多糖——壳聚糖为研究对象，对其进行选择性硫酸酯化，合成各种具有不同硫酸酯化位点的壳聚糖硫酸酯作为糖胺聚糖类似物，通过研究由改变官能化位点所带来的结构差异对糖胺聚糖／蛋白质体系相互作用的影响来考察特殊基团在两者特异性识别中的作用。　　 我们成功合成了7种定位硫酸酯化壳聚糖并通过红外光谱、元素分析和13C核磁共振谱表征确认了其结构。蛋白质结合实验表明不同定位硫酸酯化壳聚糖以及肝素的溶菌酶结合活性存在较大差异。当溶菌酶过量时，硫酸酯化多糖的酯化度越高，其溶菌酶结合活性反而越低，说明静电相互作用并不是影响壳聚糖硫酸酯和溶菌酶结合的唯一因素。虽然多糖／蛋白投料比会影响两者的结合，但6．O．硫酸酯化壳聚糖(6S)在较宽的投料比范围内表现出最高的溶菌酶结合活性。进一步研究发现硫酸酯化多糖与溶菌酶的初始结合以及结合效率与表面净电荷的多少密切相关，但结构性差异对两者之间的后续结合有更大的影响。C6．S03在两者的相互作用中发挥了重要作用，可能是溶菌酶结合的活性位点，因而6S表现出较高的溶菌酶特异性结合活性。C3．S03的引入能促进壳聚糖硫酸酯与牛血清白蛋白的结合，但会干扰壳聚糖硫酸酯与溶菌酶的结合。此外，总体负电荷负载量较高的壳聚糖硫酸酯可以结合更多的Y一球蛋白。在此基础上我们通过N．甲基丙烯酰氧基琥珀酰亚胺在甲基丙烯酰基异硫氰酸酯改性聚氨酯表面的接枝聚合在聚氨酯表面引入N．羟基琥珀酰亚胺酯基团，以其为后续反应活性位点完成了壳聚糖硫酸酯在聚氨酯表面的接枝，制备出了以定位硫酸酯化壳聚糖为配体的微型目标蛋白质选择性分离介质。蛋白质吸附实验结果表明壳聚糖硫酸酯改性聚氨酯表面能够从人血清白蛋白／溶菌酶等量混合溶液中选择性吸附溶菌酶，而且2S改性聚氨酯表现出针对溶菌酶最好的选择性分离效果。　　

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