胡智萍,王肖麗,張振龍,程秀英*,毛艷麗

(1.河南大學(xué)物理與電子學(xué)院,開封　475004；2.河南大學(xué)計(jì)算材料科學(xué)研究所,開封　475004)

不同襯底上生物膜與 Aβ 蛋白的相互作用的研究

胡智萍1,2,王肖麗1,2,張振龍1,2,程秀英1,2*,毛艷麗1,2

(1.河南大學(xué)物理與電子學(xué)院,開封475004；2.河南大學(xué)計(jì)算材料科學(xué)研究所,開封475004)

摘要:固體支撐脂質(zhì)雙層膜能很好的模擬生物膜系統(tǒng),固體襯底的表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)會(huì)影響雙層膜的成膜過程、流動(dòng)性、微區(qū)形成以及化學(xué)活性,進(jìn)而影響蛋白的特性。本文,我們在兩種襯底云母和二氧化硅表面,構(gòu)建了包含神經(jīng)節(jié)苷脂GM1的固體支撐脂質(zhì)雙層膜,用拉曼光譜研究了兩種襯底表面脂質(zhì)膜的分子構(gòu)象。并且,在脂質(zhì)膜表面加入淀粉樣-beta蛋白,分析兩種襯底上淀粉樣-beta蛋白的構(gòu)象差異。

關(guān)鍵詞:固體支撐脂質(zhì)雙層膜;Aβ蛋白;拉曼光譜;云母;二氧化硅

1引言

神經(jīng)節(jié)甘脂GM1(GM1)對(duì)于許多神經(jīng)系統(tǒng)中的細(xì)胞功能都有重要價(jià)值,如信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、神經(jīng)元分化和軸突、樹突和突觸的形成。GM1由酰基鏈和一個(gè)復(fù)雜的頭基端組成[1-2]。研究表明,GM1會(huì)與淀粉樣-beta(Aβ)蛋白形成種子,可以促進(jìn)Aβ蛋白的構(gòu)象轉(zhuǎn)變,從無規(guī)卷曲到α-helix和β-sheet結(jié)構(gòu),導(dǎo)致Aβ蛋白形成寡聚體和纖維化,并且具有毒性。這種具有毒性的Aβ蛋白在阿爾茨海默癥(AD)中會(huì)引起神經(jīng)元細(xì)胞的死亡[3-11]。

固體支撐脂質(zhì)雙層膜(SPBs)是很好的模擬生物膜系統(tǒng),但固體襯底的表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)會(huì)影響雙層膜的成膜過程、流動(dòng)性、微區(qū)形成以及化學(xué)活性。不同襯底上的脂質(zhì)膜對(duì)Aβ蛋白構(gòu)象的影響有很大差異,特別是含有GM1的脂質(zhì)體雙分子層。有報(bào)道研究了云母和二氧化硅(SiO2)表面包含GM1的脂質(zhì)膜與Aβ蛋白的相互作用。該研究通過原子力顯微鏡(AFM)觀察,在云母和SiO2表面SPBs的構(gòu)象有所差異,并且,在同等條件下云母表面Aβ 蛋白聚集和纖維化的速度要大于SiO2表面的[12]。

拉曼光譜可以提供有效的分子結(jié)構(gòu)信息。因?yàn)橐后w環(huán)境下水的拉曼散射比較弱,所以用拉曼光譜研究液體環(huán)境下的分子結(jié)構(gòu)更方便。但是拉曼散射效應(yīng)是很弱的,很容易被溶劑的熒光淹沒。最近,拉曼光譜在解決生物問題方面得到廣泛關(guān)注,已經(jīng)被成功運(yùn)用于檢測細(xì)胞成分和代謝活動(dòng)。但是,因?yàn)橹|(zhì)雙層膜的厚度只有4～6 nm,所以拉曼光譜很難被探測到。因此,一種復(fù)雜的結(jié)合拉曼光譜儀,顯微鏡和共聚焦系統(tǒng)的拉曼光譜系統(tǒng)被研發(fā),該系統(tǒng)可以提高分辨率和信號(hào)采集效率,從而,可用于研究脂質(zhì)膜的拉曼光譜[13]。

本文主要運(yùn)用拉曼光譜對(duì)比分析了兩種襯底云母和SiO2表面的GM1/SM/Chol SPBs 的分子構(gòu)象,以及加入Aβ蛋白后構(gòu)象變化的差異,從分子水平分析了襯底材料對(duì)脂質(zhì)雙層膜構(gòu)象的影響,以及對(duì)Aβ蛋白聚集速率的影響。

2實(shí)驗(yàn)方法

2.1材料和試劑

單唾液酸四己糖神經(jīng)節(jié)苷脂(GM1),膽固醇(Chol)和Amyloid beta 1-40(Aβ(1-40)購買自Sigma-Aldrich公司,鞘磷脂(SM)和C6-NBD-鞘磷脂(NBD-SM)購買自Avanti公司,其它試劑均為國產(chǎn)分析純。

2.2親水性基底的處理

親水性基底SiO2是通過對(duì)Si(100)做濕氧化處理得到的,將Si(100)經(jīng)過一系列處理:H2SO4+H2O2(30%)(容量比4∶1),HF(5%),進(jìn)而HCl+H2O2(30%)+H2O(1∶1∶4)。

2.3SPBs,單體Aβ(1-40)溶液的制備

GM1、SM和Chol的摩爾比例為5/55/40和20/40/40。首先,取適量的GM1,SM和Chol分別溶于氯仿/甲醇(1∶1,v/v)混合溶液中,利用氮?dú)馐谷芤赫舭l(fā),并在真空干燥箱中放置整夜,以形成干燥的膜,將干燥的混合磷脂溶于超純水中,達(dá)到最終濃度0.12 mg/mL。將該混合溶液進(jìn)行冷凍-融化三次,后在60℃下超聲,最終得到磷脂囊泡溶液(SUVs)。制備用于觀察熒光的SUVs時(shí),需要用NBD-SM對(duì)SUVs進(jìn)行熒光標(biāo)記,NBD-SM的濃度為1%(mol/mol)。制備好SUVs后,取200μL SUVs溶液滴到直徑10 mm的新鮮固體襯底表面,在室溫下放置30分鐘,70℃放置15分鐘后冷卻到室溫。最后,用超純水清洗四遍移除未破裂的囊泡,所有的樣品都是在聚四氟乙烯的樣品池里制備。

將Aβ(1-40)蛋白溶于0.02%的氨水溶液中,將溶液在14,000 rpm,4℃下離心3 h(Beckman Instruments),得到單體的Aβ(1-40)蛋白,濃度為600μM,在-20℃下分裝儲(chǔ)存。使用時(shí),將Aβ(1-40)溶液用緩沖液稀釋至100μM。

2.4熒光顯微鏡和拉曼光譜儀

SPBs表面形貌的熒光圖像是在熒光顯微鏡(Olympus)上觀察,經(jīng)CCD(Nikon DS-2MBW)處理得到的。拉曼光譜是在WITEC RSA300+上測得,激發(fā)光源是632.8 nm,光譜范圍是0～4000 cm-1,累計(jì)時(shí)間是5 s,物鏡放大倍數(shù)為100,光源功率低于0.5 mW,從而避免激光對(duì)樣品造成破壞。

3結(jié)果和討論

3.120GM1/40SM/40Chol-SPBs在云母和SiO2上的表面形貌

我們用比例為20GM1/40SM/40Chol 的SUVs溶液通過囊泡融合法在云母和SiO2表面形成平坦的SPBs。為了確認(rèn)形成了磷脂膜雙層的膜,我們用熒光顯微鏡對(duì)其形貌進(jìn)行觀察。圖 1是云母和SiO2表面形成的SPBs的一系列熒光漂白恢復(fù)圖像(FRAP),a為云母表面的FRAP圖像,b為SiO2表面的FRAP圖像,進(jìn)行漂白后熒光還能恢復(fù)是因?yàn)镹BD-SM的橫向擴(kuò)散?？梢钥吹皆赟iO2表面和云母表面都形成了非常平坦完整的SPBs,未破裂的囊泡量很少。如圖 1所示,兩種基底上的SPBs都能實(shí)現(xiàn)熒光恢復(fù)。表明在兩種襯底表面,SPBs都處于液相狀態(tài)。這是因?yàn)橐合酄顟B(tài)的擴(kuò)散系數(shù)比凝膠狀態(tài)大幾個(gè)數(shù)量級(jí),液相的SPBs熒光恢復(fù)時(shí)間比凝膠狀態(tài)快得多[14-15]。但是在5 min時(shí)和10 min時(shí)云母表面比SiO2表面熒光恢復(fù)較快,表明云母表面SPBs的流動(dòng)性更好。

3.2GM1/SM/Chol-SPBs在云母和SiO2上的拉曼光譜

在云母和SiO2表面形成SPBs(20GM1/40SM/40Chol)后,直接對(duì)其進(jìn)行拉曼測試。圖2是云母和SiO2表面的SPBs的拉曼光譜,光譜a為云母表面的SPBs,b為SiO2表面。表1給出了拉曼光譜的峰值頻率和歸屬。

Fig.1Sequential fluorescence images after photobleaching.GM1/SM/Chol SPBs formed on the mica(a)SiO2(b)The observed time is 5 and 10 min

C-C振動(dòng)(1000～1200 cm-1),如圖 2A所示,光譜a和b的C-C伸縮振動(dòng)區(qū)域1000～1150 cm-1都相應(yīng)出現(xiàn)了幾個(gè)峰,這個(gè)區(qū)域有利于觀察磷脂雙層膜中酰基鏈的變化。對(duì)于?；湹睦駝?dòng),已經(jīng)通過對(duì)磷脂膜的簡正坐標(biāo)分析和推論進(jìn)行過研究[16-18]。C-C振動(dòng)對(duì)亞甲基鏈的的偏轉(zhuǎn)和全反式構(gòu)象很敏感,并且受亞甲基旋轉(zhuǎn)和變形影響很小。如果?；?zhǔn)侨词芥?拉曼光譜將會(huì)出現(xiàn)1060 cm-1(反對(duì)稱C-C伸縮)和1125 cm-1(對(duì)稱C-C伸縮)兩個(gè)峰[18-19]。而1085 cm-1譜帶歸屬于有偏轉(zhuǎn)缺陷的全反式[19],光譜a,b中這個(gè)峰的出現(xiàn)表明在云母和SiO2基底表面形成的SPBs具有偏轉(zhuǎn)構(gòu)象,而不是“全反式”。

Fig.2Raman spectra of SPBs on mica and SiO2:(a)mica,(b)SiO2,(A)1000～1800 cm-1,(B)2800～3000 cm-1

Tab.1　Peak frequencies and assignments of Raman spectra of SPBs on mica and SiO2surface

在光譜圖 2A光譜a中,1019 cm-1來自于GM1中N-乙酰神經(jīng)氨酸(Neu5Ac)的C-C振動(dòng)。GM1是含有唾液酸的糖脂,而Neu5Ac是唾液酸的主要形式,在GM1的頭端有Neu5Ac結(jié)構(gòu)[20]。而在光譜b中,因?yàn)镾iO2在～970 cm-1處有很強(qiáng)的特征峰,從而將Neu5Ac的特征峰1019 cm-1遮蓋,無法觀測到Neu5Ac的特征振動(dòng)。我們在圖3中列出了云母和SiO2的拉曼光譜,其中圖3A對(duì)應(yīng)于云母的拉曼峰,圖3B對(duì)應(yīng)于SiO2。

對(duì)于圖2A光譜a的特征峰1110 cm-1,它既來自于磷脂分子C-C振動(dòng),也有來自云母基底的貢獻(xiàn)。因?yàn)樵颇冈?00～1110 cm-1有豐富的振動(dòng)峰(圖3A),在這個(gè)區(qū)域,我們也無法分析SPBs的構(gòu)象信息。另外,Si基底在～520 cm-1和～970 cm-1都有很強(qiáng)烈的特征峰(圖 3B),將SPBs在該部分的分子振動(dòng)特征掩蓋。因此,在SiO2表面的SPBs拉曼譜1060 cm-1之前的區(qū)域,我們也無法分析SPBs的構(gòu)象。

Fig.3　Raman spectra of mica(A)and SiO2(B)

CH2扭轉(zhuǎn)/搖擺/彎曲(1200～1600 cm-1)。這個(gè)區(qū)域來自于CH2的扭動(dòng)/搖擺/彎曲模式。在圖2中,1295 cm-1來自于CH2的扭轉(zhuǎn),1374 cm-1來自于CH2的搖擺[21-22]。另外,CH2彎曲的拉曼特征在光譜a和b中分別出現(xiàn)在1433 cm-1和1454 cm-1,這兩個(gè)峰只在六方晶相結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)[23],表明磷脂分子是晶體結(jié)構(gòu)。并且,這個(gè)區(qū)域受分子內(nèi)和分子間費(fèi)米共振相互作用。對(duì)全反式?；湹南嚓P(guān)研究表明,搖擺的基本面(723～735 cm-1)和未受擾動(dòng)的彎曲的基本面(1442 cm-1)之間的費(fèi)米共振,會(huì)在1433 cm-1處產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的,在1454 cm-1有一個(gè)弱的拉曼峰。然而,如果?；?zhǔn)菃涡被蛐狈骄?在1418 cm-1處還會(huì)出現(xiàn)拉曼峰[23-24]。因此,從SPBs的拉曼特征振動(dòng)可知在云母和SiO2表面形成的SPBs(20GM1/40SM/40Chol)都處于六方晶相。

CH2和CH3伸縮區(qū)域(2800～3000 cm-1)。CH2和CH3伸縮振動(dòng)的拉曼特征都出現(xiàn)在2800～3000 cm-1。如圖 3所示,譜帶2904 cm-1(光譜a)和2902 cm-1(光譜b)來自于νsFR(CH2)振動(dòng),2929 cm-1(光譜a)和2926 cm-1(光譜b)與νs(CH3)相關(guān)[14,25],這兩個(gè)譜帶在光譜a和b中幾乎相同。另外,光譜a中,亞甲基的對(duì)稱和不對(duì)稱伸縮出現(xiàn)在2843和2878 cm-1,光譜b中出現(xiàn)在2846和2878 cm-1。從拉曼譜帶強(qiáng)度得出的參數(shù)可以用于估計(jì)脂質(zhì)雙層的分子間相互作用,2843 cm-1和2880 cm-1的峰強(qiáng)比,表示為I2878/I2843,反應(yīng)了鏈間橫向相互作用[14,25]。光譜b中I2878/I2846比值比光譜a中I2878/I2843略大,這表明SiO2表面的SPBs橫向鏈間相互作用比云母表面的略大,SPBs流動(dòng)性較小,這與FRAP結(jié)果相一致。

3.3云母和SiO2上SPBs加入Aβ(1-40)后的拉曼光譜

為了研究不同基底材料對(duì)Aβ(1-40)和SPBs相互作用的影響,我們在云母和SiO2上形成GM1/SM/Chol SPBs后,直接在其表面加入100 μM的單體Aβ(1-40)溶液,Aβ(1-40)的最終濃度為1μM,將樣品池37℃下恒溫放置12 h,之后進(jìn)行拉曼測試。如圖 4所示,光譜a代表云母表面的拉曼光譜,光譜b代表SiO2表面的拉曼光譜,圖 4A是1000～1800 cm-1區(qū)域的拉曼光譜,圖 4B對(duì)應(yīng)于2800～3000 cm-1區(qū)域。

如圖 4A光譜a所示,相比于云母上的SPBs的拉曼譜(圖 2A光譜a),加入Aβ(1-40)后,SPBs的拉曼光譜1019 cm-1幾乎消失,我們將這個(gè)變化歸因氨基酸和GM1頭端的Neu5Ac可能發(fā)生了直接相互作用。另外光譜a和b都出現(xiàn)了新的峰1260 cm-1,它對(duì)應(yīng)于Aβ(1-40)蛋白amide III的α-螺旋結(jié)構(gòu)。這個(gè)峰的出現(xiàn)表明,此時(shí)在兩種基底上Aβ(1-40)都發(fā)生了無規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)到α-螺旋結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。另外,光譜a中,1374 cm-1發(fā)生輕微偏移至1381 cm-1,它既代表磷脂分子CH2擺動(dòng),又與多肽的amide S結(jié)構(gòu)有關(guān)(amide S的出現(xiàn)與β-折疊結(jié)構(gòu)相關(guān))[26]。在1410 cm-1出現(xiàn)新的譜帶,可以歸屬于Aβ(1-40)的酪氨酸殘基[27]。這兩個(gè)峰的變化在光譜b中都沒有表現(xiàn)。光譜a和b的差別表明,在兩種基底上,Aβ(1-40)都表現(xiàn)出了α-螺旋結(jié)構(gòu),云母表面Aβ(1-40)已經(jīng)聚集并出現(xiàn)了β-折疊結(jié)構(gòu)和氨基酸殘基的信號(hào)峰,而在SiO2表面卻還沒有表現(xiàn)出來。

從圖 4B中2800～3000 cm-1光譜區(qū)域分析發(fā)現(xiàn),在云母表面的拉曼光譜發(fā)生了很大變化,而在SiO2表面這個(gè)區(qū)域的拉曼峰與圖 2中幾乎一樣。與圖 2B中云母表面(光譜a)相比,2846,2878 cm-1偏移至2845和2881 cm-1,比值I2881/I2843變大。這說明,加入Aβ(1-40)12 h后,SPBs的鏈間橫向相互作用變大,SPBs趨向于凝膠狀態(tài)。另外,來自于νsFR(CH2)的2904 cm-1偏移至2901 cm-1并且峰強(qiáng)明顯變大。2929 cm-1(νs(CH3))減弱幾乎消失,2962 cm-1(νa(CH3))增強(qiáng)很多,這兩個(gè)峰屬于SPBs疏水部分的甲基頭端。這些變化表明在云母表面Aβ(1-40)與SPBs疏水端的相互作用,疏水鏈包含?；満图谆^端。而在SiO2表面Aβ(1-40)與SPBs相互作用速度較慢,此時(shí)Aβ(1-40)沒有進(jìn)入到疏水部分。

Fig.4Raman spectra of SPBs in the presence of Aβ(1-40)for 12 h incubations(a)mica,(b)SiO2,(A)1000～1800 cm-1,(B)2800～3000 cm-1

Fig.5Raman spectra of SPBs in the presence of Aβ(1-40)for 24 h incubations(a)mica,(b)SiO2,(A)1000～1800 cm-1,(B)2800～3000 cm-1

隨著Aβ(1-40)加入時(shí)間增加,拉曼光譜繼續(xù)發(fā)生變化,圖 5表示的是在SPBs表面加入Aβ(1-40)24 h后的拉曼光譜。光譜a為云母表面的拉曼光譜,光譜b代表SiO2表面的拉曼光譜。圖 5A是1000～1800 cm-1區(qū)域的拉曼光譜,圖 5B是2800～3000 cm-1區(qū)域的拉曼光譜。

在云母表面,與12 h的拉曼光譜相比,24 h的光譜a又有幾個(gè)新的峰出現(xiàn),1003,1188,1211和1240 cm-1。其中,1003 cm-1處窄的強(qiáng)的譜帶來自于Aβ(1-40)的苯丙氨酸,1188 cm-1和1211 cm-1可以歸屬于Aβ(1-40)的酪氨酸[27]。這幾個(gè)來自氨基酸殘基的拉曼特征峰在光譜b中都沒有出現(xiàn)。我們可以將這兩種氨基酸強(qiáng)度的增加歸因于隨著蛋白加入時(shí)間增加,說明Aβ(1-40)在云母表面比在SiO2表面聚集更多。

光譜a中,amide III(1230～1300 cm-1)的拉曼信號(hào)出現(xiàn)在1240 cm-1,光譜b中在1244 cm-1,對(duì)應(yīng)于amide III的β-折疊結(jié)構(gòu)[28]。與此同時(shí),光譜a中代表amide III的α-螺旋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在1260 cm-1,光譜b中出現(xiàn)在1268 cm-1處[28]。光譜a中表示CH2扭轉(zhuǎn)的1300 cm-1比圖 4中a強(qiáng)度更強(qiáng),這可能是因?yàn)锳β(1-40)對(duì)SPBs酰基鏈的亞甲基產(chǎn)生了影響。Aβ(1-40)的amide I(1590～1725 cm-1)在1656 cm-1的強(qiáng)度明顯增強(qiáng),那是因?yàn)锳β(1-40)蛋白發(fā)生了更多的聚集和構(gòu)象轉(zhuǎn)變。在光譜b中,1202 cm-1,1656 cm-1強(qiáng)度增加幅度較小。說明SiO2表面Aβ(1-40)聚集程度比云母上小。

對(duì)于2800～3000 cm-1區(qū)域(圖 5B),與圖 4B中a相比,CH振動(dòng)強(qiáng)度整體增強(qiáng)幅度較大,2845,2881 cm-1偏移至2849 和2874 cm-1,并且I2874/I2849比圖 4中I2881/I2843大。且2902和2962 cm-1明顯增強(qiáng)。這說明隨著Aβ(1-40)加入更長時(shí)間,云母表面聚集更多Aβ(1-40),并且蛋白與SPBs疏水端作用更強(qiáng)烈,SPBs趨向于凝膠狀態(tài),膜在一定程度被破壞。而光譜b中無論是峰強(qiáng)及峰位變化都較小。表明在SiO2表面Aβ(1-40)聚集以及與SPBs疏水端的相互作用程度比較弱。

從上述結(jié)果可以看到,由于襯底的作用,導(dǎo)致SiO2表面上形成的脂質(zhì)雙層膜的流動(dòng)性較小,橫向鏈間相互作用較大。另外GM1是含有唾液酸的糖脂,Neu5Ac是唾液酸的主要形式,它的特征峰 1019 cm-1只出現(xiàn)在云母襯底上,并且在加入Aβ后這個(gè)特征峰的消失表明Neu5Ac與Aβ蛋白的直接相互作用。這些證明了在云母上GM1的Neu5Ac功能團(tuán)很可能是暴露在上面的,而且由于較好的流動(dòng)性很可能使得GM1聚集形成了團(tuán)簇。暴露在表面的聚集的Neu5Ac通過發(fā)生CH-π相互作用綁定 Aβ,但是在SiO2襯底上團(tuán)簇的形成較為困難,Neu5Ac也可能不是暴露在膜表面的,所以對(duì)Aβ的綁定相對(duì)較少。這從酪氨酸和苯丙氨酸的特征振動(dòng)沒有出現(xiàn),而且α-螺旋結(jié)構(gòu)和 β-折疊結(jié)構(gòu)的特征振動(dòng)峰相對(duì)較弱也可以證明,說明Aβ(1-40)在SiO2表面比在云母表面聚集的少,使Aβ構(gòu)象轉(zhuǎn)變相對(duì)較慢。另外在SiO2表面脂質(zhì)雙層膜疏水端的變化也比較緩慢,而云母表面隨著Aβ(1-40)加入更長時(shí)間,蛋白與SPBs疏水端作用強(qiáng)烈,SPBs趨向于凝膠狀態(tài),膜在一定程度上被破壞。Aβ(1-40)與SPBs相互作用是通過疏水性C終端插入雙層膜中與脂質(zhì)體的疏水性酰基鏈相互作用,很可能因?yàn)镾iO2表面有較大的橫向相互作用,C終端的插入相對(duì)比較困難,所以SiO2襯底上GM1/SM/Chol SPBs的疏水端在Aβ蛋白的作用下基本上沒有變化。

4結(jié)論

GM1,SM和Chol是等離子膜脂筏的主要成分,這些脂筏被對(duì)信息傳導(dǎo),細(xì)胞運(yùn)輸脂質(zhì)排序起到重要作用,經(jīng)常作為細(xì)胞膜模擬體系用于研究。固體支撐脂質(zhì)雙層膜是很好的模擬生物膜系統(tǒng),但固體襯底的表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)會(huì)影響脂質(zhì)膜的成膜過程、流動(dòng)性、微區(qū)形成以及化學(xué)活性。在本論文中,利用囊泡融合法在云母和SiO2表面都形成了平坦均勻的GM1/SM/CholSPBs,通過拉曼光譜分析云母表面的SPBs流動(dòng)性比SiO2表面要好,從分子水平上分析了基底材料對(duì)磷脂分子構(gòu)象的影響。加入 Aβ蛋白后,不同時(shí)間的拉曼光譜表明基底材料對(duì)蛋白構(gòu)象變化有所影響。Aβ蛋白在 SiO2表面比在云母表面聚集的少,使 Aβ蛋白構(gòu)象轉(zhuǎn)變相對(duì)較慢。在SiO2表面,Aβ蛋白與脂質(zhì)雙層膜疏水端作用比較緩慢。而在云母表面,隨著Aβ加入的增加,蛋白與SPBs 疏水端相互作用比SiO2強(qiáng)烈。

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The Interaction of Supported Planar Lipid Bilayers Containing Ganglioside-GM1 with Aβ on Different Substrates

HU Zhi-ping1,2,WANG Xiao-li1,2,ZHANG Zhen-long1,2,CHENG Xiu-ying1,2*,MAO Yan-li1,2

(1.DepartmentofPhysicsandElectronics,HenanUniversity,Kaifeng475004,China;2.InstituteforComputationalMaterialsScience,HenanUniversity,Kaifeng475004,China)

Abstract:Supported planar lipid bilayers are artificial lipid bilayer membranes.Surface structures and properties of the solid substrates can affect the formation process,fluidity,two-dimensional structure and chemical activity of the SPBs,then affect properties of protein.Even onmica and SiO2surfaces,which are flat and biologically inert,and most widely used as the substrates for the supported lipid bilayers,cause differences in the structure and properties of the supported membranes.In this paper,by performing Raman spectroscopy,we analyzed the conformation of SPBs at mica and SiO2.Futhermore,we added the monomer amyloid-beta peptides onto SPBs.The differences between the conformation of amyloid-beta at mica and SiO2 are shown by Raman spectroscopy with different incubation time.

Key words:supported planar lipid bilayers; amyloid-beta peptides; Raman spectroscopy; mica; SiO2

收稿日期:2015-06-15; 修改稿日期:2015-11-11

基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金(21103043),河南省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(142102210389)

作者簡介:胡智萍(1991-),女,碩士.研究方向?yàn)樯镂锢?E-mail:zhipinghu521@163.com 通訊作者:程秀英.E-mail:943995698@qq.com

文章編號(hào):1004-5929(2016)02-0168-07

中圖分類號(hào):O6

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

doi:10.13883/j.issn1004-5929.201602013