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脂质单分子层的热力学特性研究以及脂—蛋白在气液界面上的结合

作　者: 王娟
导　师: 孙润广
学　校: 陕西师范大学
专　业: 生物物理学
关键词: 膜蛋白-脂相互作用碱性磷酸酶原子力显微镜脂单层膜 π-A曲线
分类号: Q73
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

生物膜是主要由脂类、糖类和蛋白质构成的超分子体系,对生物细胞能量转换、物质运送、信息识别与传递等生命过程即为重要。研究生物膜的结构和特性不仅具有生物学意义,也为某些疾病的临床治疗提供参考依据。而体外模拟生物膜是研究膜上脂与脂相互作用、脂与膜蛋白相互作用以及膜的结构与特性的重要途径之一。本文主要研究了以下两方面内容：(1)三元混合脂单层热力学特性：在室温下,不同比例的胆固醇与三种比例的磷脂酰胆碱/磷脂酰乙醇胺(2：1,1：1,1：2)分别形成三元混合体系超分子结构,从物理化学的角度分析了三元脂单分子层的混合性及稳定性,并且用原子力显微镜观察单层膜的表观形貌。研究不同比例胆固醇对二元脂单层体系的影响,以及在不同表面压力下混合体系分子间所表现的主要相互作用。(2)膜蛋白-脂单层相互作用：碱性磷酸酶是一种在质膜上分布广泛的酶类膜蛋白,本文探究了碱性磷酸酶与饱和脂肪酸鞘磷脂单层膜的相互作用。用高离子浓度将碱性磷酸酶从亚相中诱导在空气-水界面上,使其与磷脂分子充分作用,形成混合单分子层。比较了单一鞘磷脂单层与碱性磷酸酶/鞘磷脂混合单层的π-A曲线、π-t曲线以及弹性模量,表明,碱性磷酸酶使得单层膜出现一段相变区域,从液态扩张相变为液态扩张/凝聚共存相；碱性磷酸酶的加入对脂单层的稳定性影响不大。通过计算极限分子面积以及原子力高度分析,认为碱性磷酸酶在界面上先以至少10个单分子聚集成簇,再与脂单分子层结合在一起形成混合单层。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-18
  1.1 生物膜结构  8-10
    1.1.1 生物膜的基本结构与功能  8-10
    1.1.2 对生物膜结构的认识  10
  1.2 生物膜大分子  10-13
    1.2.1 膜脂  11-12
    1.2.2 膜蛋白  12-13
    1.2.3 膜糖类  13
  1.3 生物膜研究的模型膜系统---Langmuir脂单分子层  13-15
    1.3.1 Langmuir膜天平  14
    1.3.2 Langmuir膜的制备  14-15
    1.3.3 Langmuir-Blodgett膜  15
  1.4 本文的选题依据及主要研究工作  15-18
    1.4.1 选题依据  15-16
    1.4.2 主要的研究工作  16-18
第2章三元混合脂单层的热力学特性及形态观测  18-38
  2.1 引言  18-19
  2.2 实验材料与方法  19-20
    2.2.1 实验材料  19
    2.2.2 LB膜样品的制备  19-20
    2.2.3 原子力显微镜检测  20
  2.3 结果与讨论  20-36
    2.3.1 不同比例的Chol和PE/PC(1：1,mol：mol)混合三元脂单层  20-28
    2.3.2 不同比例的Chol和PE/PC(2：1,mol：mol)混合三元脂单层  28-32
    2.3.3 不同比例的Chol和PE/PC(1：2,mol：mol)混合三元脂单层  32-36
  2.4 结论  36-38
第3章膜磷脂与膜蛋白在空气-水界面上的结合  38-48
  3.1 引言  38-39
  3.2 材料与方法  39-40
    3.2.1 碱性磷酸酶溶液的配制  39
    3.2.2 亚相和磷脂溶液的制备  39-40
    3.2.3 Langmuir实验部分  40
    3.2.4 原子力显微镜  40
  3.3 结果与讨论  40-47
    3.3.1 纯碱性磷酸酶在空气-缓冲液界面的表面压-分子面积曲线  40-42
    3.3.2 碱性磷酸酶/鞘磷脂混合单分子层在空气-缓冲液界面上的表面压力-分子面积曲线  42-44
    3.3.3 碱性磷酸酶/鞘磷脂混合单分子层的表面压缩性  44-45
    3.3.4 碱性磷酸酶/鞘磷脂混合单分子层的原子力显微镜观测  45-47
    3.3.5 讨论  47
  3.4 结论  47-48
第4章工作展望  48-50
参考文献  50-56
致谢  56-58
攻读硕士学位期间研究成果  58

脂质单分子层的热力学特性研究以及脂—蛋白在气液界面上的结合

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