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近几十年来,研究表明,淀粉样蛋白错误折叠和异常聚集是很多退行性疾病的主要致病原因之一,例如II型糖尿病、阿尔兹海默病、帕金森病和亨廷顿病等。淀粉样蛋白的细胞毒性主要来源于淀粉样蛋白的聚集及其聚集体与细胞膜的相互作用。在本论文中,我们重点研究了碳纳米材料调控淀粉样多肽自组装的维度因素、二硫化钼调控淀粉样多肽自组装作用及其差异性和机理、温度对淀粉样纤维的热降解作用及其机理,并同时着重对淀粉样多肽分子间作用力进行了探索。本研究对理解淀粉样变性病的病理学机理意义深远,并为开发潜在的治疗方法提供理论基础。1)我们研究了三种不同维度的碳纳米材料(氧化石墨烯、碳纳米管和碳量子点)对A?33-42多肽自组装的调控作用。首先将不同浓度的A?33-42多肽在37℃下孵育12.5 h。利用原子力显微镜和石英晶体微天平探索了A?33-42形成纤维的浓度条件。然后将氧化石墨烯、碳纳米管和碳量子点分别与A?33-42多肽在37℃下共同孵育12.5 h。利用石英晶体微天平、原子力显微镜和圆二色谱研究了三种碳纳米材料对A?33-42多肽自组装的调控作用。结果表明二维材料氧化石墨烯对A?33-42的多肽作用最强,其次是一维材料碳纳米管,零维材料碳量子点最弱。2)在上一个研究的基础上,我们还研究了二维材料二硫化钼(MoS2)对两种淀粉样多肽A?33-42和hIAPP20-29自组装的调控作用及其差异性。首先将不同浓度的MoS2分别与A?33-42多肽在37℃下共同孵育,利用原子力显微镜对其样品进行表征。结果表明MoS2对A?33-42多肽自组装的调控作用非常强,并且调控作用与MoS2的浓度有关。接下来,我们采用类似的方法研究了MoS2对hIAPP20-29多肽自组装的调控作用。结果表明相比于对A?33-42多肽自组装的调控作用,MoS2对hIAPP20-29多肽自组装的调控作用更强。然后我们采用石英晶体微天平实时监测不同浓度的MoS2分别与A?33-42和hIAPP20-29多肽的混合物在金芯片上的原位自组装。结果表明,MoS2调控hIAPP20-29多肽自组装类似于调控Aβ33-42多肽,二者具有相似的趋势。最后利用圆二色谱研究了不同浓度的MoS2分别与A?33-42和hIAPP20-29多肽共同孵育后聚集体的二级结构,结果表明加入MoS2导致A?33-42和hIAPP20-29多肽自组装过程中形成β-折叠结构减少,并随着MoS2浓度的增加,形成的纤维的β-折叠结构含量越来越低。最后我们还定量计算和比较了MoS2调控A?33-42和hIAPP20-29这两种多肽自组装的效率,结果表明MoS2对hIAPP20-29多肽自组装的调控作用比对A?33-42多肽自组装的调控更强。3)此外,我们还研究了温度对淀粉样纤维的热降解作用。首先将hIAPP20-29多肽在37℃下孵育12 h,利用原子力显微镜进行表征,确定了hIAPP20-29多肽形成成熟纤维的浓度条件。然后将hIAPP20-29的成熟纤维分别在50、60和80℃下热处理24 h,利用原子力显微镜表征了热处理前后的样品。结果表明,热处理可以导致hIAPP20-29成熟纤维的降解。我们还利用原子力显微镜对热处理前后淀粉样聚集体的力学性质进行了研究,结果表明热处理导致纤维的杨氏模量和粘附力下降。最后我们利用圆二色谱研究了热处理前后淀粉样聚集体的二级结构,结果表明,热处理导致淀粉样纤维的二级结构发生变化。对此我们提出了一个可能的机理解释:随着热处理温度的升高,淀粉样纤维内部二级结构发生变化,疏水基团越来越多的暴露出来,分子堆积发生变化和疏水性相互作用变弱,从而导致淀粉样纤维的降解。