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本文主要研究了氟表面活性剂及混合表面活性剂与蛋白质的相互作用。
文章探讨了碳氢阴、阳离子表面活性剂混合体系癸基磺酸钠-癸基三乙基溴化铵(C10SO3-C10NE)与蛋白质BSA,lysozyme及β-lactoglobulin的相互作用。阴阳离子表面活性剂与蛋白质的相互作用依赖于蛋白质的性质(特别是蛋白质的表面电荷)及阴、阳离子表面活性剂的比例等。(1)对于结构比较稳定的蛋白质BSA,由于阴、阳离子混合表面活性剂溶液中单体浓度较低,达不到与BSA开始结合所需的浓度,因此与BSA作用较弱,难以影响BSA结构;(2)对于呈强正电性的lysozyme,由于在阴离子表面活性剂浓度很低时即可与之作用,因此当混合表面活性剂中阴离子表面活性剂过量时,能与lysozyme明显结合而改变lysozyme结构。当阴、阳离子表面活性剂接近等摩尔比,溶液中的阴离子表面活性剂单体仍可达到与lysozyme形成电中性复合物的浓度而形成沉淀。而当阳离子表面活性剂过量时,因阴离子表面活性剂单体浓度很低,对lysozyme结构影响很小;(3)对于结构稳定性较弱的β-lactoglobulin,当混合表面活性剂中阴离子(或阳离子)表面活性剂过量时均可与β-lactoglobulin产生强相互作用,而当阴、阳离子表面活性剂接近等摩尔比时,表面活性剂单体浓度相对较低,与β-lactoglobulin相互作用最弱。
研究了lysozyme在阴、阳离子表面活性剂作用下的变性与复性。加入阴离子表面活性剂与lysozyme生成复合物并沉淀出来后,加入阳离子表面活性剂,可使与lysozyme结合的阴离子表面活性剂从复合物中解离,并与阳离子表面活性剂形成聚集体,使lysozyme复性,由此可利用表面活性剂调控蛋白质的变性和复性。
研究了氟表面活性剂全氟辛酸钠(SPFO)与β-lactoglobulin的相互作用,发现SPFO与β-lactoglobulin有较强的相互作用。研究了不同反离子的全氟辛酸盐(C7F15COON(CnH2n+1)4,n=0,1,2,3和4)与β-lactoglobulin的相互作用,发现随着反离子半径的增大,全氟辛酸盐与β-lactoglobulin相互作用减弱;但当反离子为N(C4H9)4+时,全氟辛酸盐与β-lactoglobulin相互作用增强。研究了阳离子表面活性剂烷基三乙基溴化铵(CnH2n+1N(C2H5)3Br,CnNE。n=8,10,12)对SPFO与β-lactoglobulin相互作用的影响。CnNE能抑制SPFO与β-lactoglobulin相互作用。随着加入的CnNE浓度增大,SPFO对β-lactoglobulin结构的影响减弱,使β-lactoglobulin的结构趋近于天然态。而当CnNE浓度的进一步增大并大于SPFO浓度时,过量的CnNE又可与β-lactoglobulin分子作用。
用19FNMR和二维核磁(heteronuclearsingle-quantumcoherence,HSQC)方法研究了氟表面活性剂SPFO与15N标记的ubiquitin的相互作用。(1)研究了ubiquitin在作用过程中结构的变化及SPFO在作用过程中分子状态的变化,测定了SPFO在ubiquitin上的结合位点。发现ubiquitin对SPFO有强的结合作用,SPFO在ubiquitin分子上的结合位点主要为反电性位点。(2)同样用HSQC方法研究了阳离子表面活性剂十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)和十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)与ubiquitin的相互作用,发现DTAC和CTAC在ubiquitin上的结合作用很弱。(3)研究了在ubiquitin—SPFO复合物中加入阳离子表面活性剂DTAC对复合物中ubiquitin结构的影响,发现DTAC可以使ubiquitin-SPFO复合物分解,SPFO与DTAC形成聚集体,大部分ubiquitin折叠回天然态(少量ubiquitin在折叠过程中形成二聚体)。
用荧光光谱法研究了阴离子表面活性剂与蛋白质BSA的相互作用,发现表面活性剂在较低浓度下,相同碳链长的烷基硫酸钠和烷基磺酸钠对BSA的荧光猝灭常数相近,碳链越长的阴离子表面活性剂对BSA荧光的猝灭效应越强。
比较了cmc相近的氟表面活性剂和碳氢表面活性剂与不同的蛋白质相互作用的差别。发现氟表面活性剂与蛋白质的相互作用要强于碳氢表面活性剂。但是这种差别与蛋白质的类型有关。对于结构非常稳定的BSA,氟表面活性剂和碳氢表面活性剂所表现出来的差别相对较小;而对于结构稳定性稍差的β-lactoglobulin和ubiquitin,氟表面活性剂和碳氢表面活性剂所表现出来的差别则相对较大。对于不同碳链的表面活性剂,氟表面活性剂和碳氢表面活性剂与蛋白质作用时的差别也不同。对于cmc较小、对蛋白质变性作用较强的全氟壬酸锂和十二烷基硫酸钠,与蛋白质作用时的差别较小;而对于cmc较大,对蛋白质变性作用稍弱的全氟辛酸钠和癸基硫酸钠,在与蛋白质作用时差别相对较大。