CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2011-2019年
固液界面上淀粉样多肽的多层直立自组装及纳米纤维机械性能研究
Alternative TitleControllable Multi-Layered Upright Assembly of Amyloid-like Peptides at Mica/Water Interface and Its Nanomechanical Properties
代彬
Subtype博士
Thesis Advisor胡钧
2013-04
Degree Grantor中国科学院研究生院
Degree Discipline无机化学
Keyword淀粉样多肽 盐影响 云母/水界面自组装 峰值力定量机械性能原子力显微镜 纳米机械性能
Abstract近些年,在研究淀粉样疾病的致病机制和纳米技术方面,界面辅助的与淀粉样疾病相关的多肽自组装受到了广泛关注。尽管,关于影响淀粉样多肽自组装因素的报道已经很多,例如,盐对多肽自组装的影响,但是,我们仍然没有完全理解这些因素是怎样影响多肽的自组装。虽然,研究人员已经发现一些盐通过所谓的“盐析”效应能够促进多肽的自组装,但是,它们通常是不可控的,无序的,无定形的聚集。我们通过实验和理论相结合的方法,研究一段与三种淀粉样疾病相关蛋白(α-synuclein, amyloid-β protein 和prion protein)的保守序列,GAV-9肽,其氨基酸序列为NH2-VGGAVVAGV-CONH2。在高盐浓度条件下,它可以自组装成高度有序的、多层次的纳米纤维细丝,出人意料的是所有多肽分子直立的排列。原子力显微镜(AFM)原位观察和基于AFM纳米操纵实验强有力地证明,调整溶液的离子强度,可以控制GAV-9肽分子在垂直方向上直立堆叠形成多层的纳米结构,如盐离子(MgCl2)浓度在0mM时,GAV-9肽会组装成单层的直立纳米结构;在100 mM时,GAV-9肽主要组装成双层直立纳米结构;到250mM 时,GAV-9肽会组装成双层、三层、四层和更多层的直立纳米结构;分子动力学模拟揭示,由于各层多肽分子的微环境不同,GAV-9肽自组装成的多层直立自组装结构的各层多肽分子采取不同的β-sheet排列方式,第一层多肽分子采取平行的β-sheet排列方式(N端指向云母),而上层多肽分子采取反并行β-sheets排列方式,上层多肽分子通过和下层多肽分子的C端的CONH2基团形成氢键维持结构的稳定,疏水相互作用力也起到了非常重要的作用;同时,发现过量的阳离子降低了云母的负电性,减少了GAV-9肽的吸附位点,从而驱动GAV-9肽在第一层的上面自组装第二层而不是重新自组装成一个单层的纳米细丝。进一步的实验表明,GAV-9肽在云母/水界面自组装成多层直立结构是一个普遍现象,不同种类的盐都可以控制GAV-9肽的直立自组装。
Pages110
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/13350
Collection中科院上海应用物理研究所2011-2019年
Recommended Citation
GB/T 7714
代彬. 固液界面上淀粉样多肽的多层直立自组装及纳米纤维机械性能研究[D]. 中国科学院研究生院,2013.
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