作為一種典型的抗菌肽,蜂毒肽能夠在細菌的細胞膜上形成跨膜孔道、導(dǎo)致其內(nèi)容物的泄漏從而殺滅細菌。這種獨特的殺菌機制使得基于蜂毒肽開發(fā)新型、高效、不易產(chǎn)生耐藥性的殺菌藥物成為可能。然而由于天然蜂毒肽的工作濃度高及細胞毒性大等缺點,它的實際應(yīng)用還依賴于人們對蜂毒肽與細胞膜的界面相互作用機制的深入理解和有效調(diào)控。利用傳統(tǒng)實驗方法開展的相關(guān)研究大多是基于大量多肽或磷脂分子系綜平均的信息,從而提供兩者相互作用前后、對多肽與細胞膜的形貌或結(jié)構(gòu)變化的表征,而缺乏對其作用過程動態(tài)性和分子細節(jié)的揭示。在本論文中,我從單分子運動學的角度,研究了蜂毒肽在細胞膜上插入成孔的動力學過程及其背后的物理機制。通過結(jié)合單粒子追蹤以及表面誘導(dǎo)熒光衰逝技術(shù),我實時追蹤了單個磷脂分子及多肽分子的三維運動行為、及其與蜂毒肽的跨膜成孔功能之間的關(guān)聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn),蜂毒肽在磷脂膜表面的吸附和聚集顯著抑制了多肽吸附區(qū)域脂分子的擴散運動,卻加速了周圍約6.7 nm距離區(qū)域脂分子的擴散速率;由此導(dǎo)致了整個磷脂膜中脂分子運動的不均勻性,并促進了多肽在異質(zhì)區(qū)域的作用和插膜。同時,蜂毒肽傾向于彎折成“U”形結(jié)構(gòu)完成插膜,并且在插膜過程中呈現(xiàn)三個亞...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 生物膜系統(tǒng)與細胞膜
        1.1.1 細胞膜的成分
        1.1.2 流動鑲嵌模型
        1.1.3 磷脂分子及脂膜的相分離行為
    1.2 人工細胞膜模型
        1.2.1 單層囊泡
        1.2.2 平面支撐磷脂雙分子層
    1.3 抗菌肽
        1.3.1 抗菌肽的結(jié)構(gòu)和功能
        1.3.2 蜂毒肽及其膜作用機制研究
第二章 細胞膜界面相關(guān)的實驗表征技術(shù)
    2.1 熒光技術(shù)
        2.1.1 全內(nèi)反射熒光顯微術(shù)
        2.1.2 表面誘導(dǎo)的熒光衰逝技術(shù)
    2.2 力譜技術(shù)
        2.2.1 光鑷
        2.2.2 磁鑷
        2.2.3 原子力顯微鏡成像及力譜技術(shù)
    2.3 膜片鉗技術(shù)
第三章 蜂毒肽與單組分脂膜動力學相互作用的單分子研究
    3.1 研究背景
    3.2 實驗過程
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 樣品制備
        3.2.3 表征
        3.2.4 分子動力學模擬
    3.3 實驗結(jié)果
        3.3.1 GUVs動力學泄露實驗
        3.3.2 磷脂的側(cè)向擴散行為
        3.3.3 磷脂分子在膜的上下葉之間的翻轉(zhuǎn)(Flip-flop)行為
        3.3.4 蜂毒肽的跨膜動力學行為
    3.4 小結(jié)
第四章 蜂毒肽與雙組分脂膜的相互作用
    4.1 研究背景
    4.2 實驗過程
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 二元磷脂雙層膜的制備
        4.2.3 表征
        4.2.4 分子動力學模擬
        4.2.5 數(shù)據(jù)處理方法
    4.3 實驗結(jié)果
        4.3.1 對磷脂分子擴散運動的研究
        4.3.2 基于小波變換的單個磷脂運動軌跡分析
        4.3.3 蜂毒肽對脂膜相邊界的干擾
    4.4 小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
縮略語中英文對照表
攻讀碩士學位期間公開發(fā)表的論文及科研成果
致謝



本文編號：3736486