AFM研究藥物對(duì)肌紅蛋白與其識(shí)別探針相互作用的影響.pdf

1、生物分子間相互作用的研究是生物學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)課題。但是，大部分相關(guān)研究往往是在沒有外部因素影響的近生理?xiàng)l件下進(jìn)行的。由于人體內(nèi)的環(huán)境是很復(fù)雜的，特別是對(duì)患有糖尿病，心腦血管病及高血壓等需要長期服藥的病人而言。因此研究藥物對(duì)生物分子間相互作用的影響是很有意義的。
　　本論文選用早期心肌梗塞的標(biāo)志物肌紅蛋白為靶標(biāo)，利用原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM）力譜技術(shù)研究藥物對(duì)肌紅蛋白與其識(shí)別探

2、針（核酸適配體和抗體）相互作用的影響。首先考察了肌紅蛋白、識(shí)別探針分別經(jīng)藥物處理后，肌紅蛋白與識(shí)別探針間相互作用的變化；然后再考察了藥物共存時(shí)，肌紅蛋白與識(shí)別探針間相互作用的變化。具體內(nèi)容如下：
　　1.基于AFM力譜技術(shù)研究藥物對(duì)肌紅蛋白的影響
　　分別采用丙嗪、阿莫西林、阿司匹林和青霉素鈉處理肌紅蛋白修飾的基底，然后采用AFM探測(cè)識(shí)別探針功能化的針尖與這些基底的相互作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，肌紅蛋白經(jīng)藥物處理后，其與核酸適配體的相

3、互作用力和成鍵率均未產(chǎn)生明顯變化，說明藥物處理肌紅蛋白后對(duì)肌紅蛋白/核酸適配體的相互作用無明顯影響。但是，當(dāng)肌紅蛋白經(jīng)藥物處理后，肌紅蛋白/抗體的相互作用力和成鍵率發(fā)生了明顯的變化，且產(chǎn)生了三種不同的現(xiàn)象：（1）經(jīng)丙嗪和阿莫西林處理后，肌紅蛋白/抗體的力分布由單峰變成雙峰，同時(shí)使兩者的成鍵率增大；（2）經(jīng)阿司匹林處理后，肌紅蛋白/抗體的力分布由單峰變成雙峰，但對(duì)兩者的成鍵率基本不產(chǎn)生影響；（3）經(jīng)青霉素鈉處理后，肌紅蛋白/抗體的相互作用

4、力和成鍵率均增大，但兩者的力分布仍為單峰。造成以上結(jié)果的原因可能是：不同識(shí)別探針與肌紅蛋白的結(jié)合模式和作用位點(diǎn)不同、不同藥物對(duì)肌紅蛋白構(gòu)象的影響不同以及識(shí)別探針的結(jié)構(gòu)不同。
　　2.基于AFM力譜技術(shù)研究藥物對(duì)識(shí)別探針的影響
　　識(shí)別探針（核酸適配體或抗體）功能化的針尖分別被丙嗪、阿莫西林、阿司匹林和青霉素鈉處理，然后利用AFM探測(cè)這樣處理后的針尖與肌紅蛋白修飾的基底的相互作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，核酸適配體經(jīng)藥物處理后，其與肌紅蛋白

5、的相互作用力和成鍵率均未產(chǎn)生明顯的變化，即該處理對(duì)肌紅蛋白/核酸適配體的相互作用基本不影響。而抗體經(jīng)藥物處理后，其與肌紅蛋白的相互作用則產(chǎn)生了兩種不同的現(xiàn)象。具體來說，當(dāng)阿莫西林或青霉素鈉處理抗體后，可使肌紅蛋白/抗體的成鍵率下降，但對(duì)兩者的相互作用力不產(chǎn)生影響；當(dāng)丙嗪或阿司匹林處理抗體后，卻對(duì)肌紅蛋白/抗體的相互作用力和成鍵率基本上不產(chǎn)生影響。這可能是因?yàn)橄啾扔诤怂徇m配體而言，抗體的構(gòu)象更容易受到藥物的影響所導(dǎo)致的。這一原因也得到圓二

6、色譜結(jié)果的佐證。
　　3.基于AFM力譜技術(shù)研究藥物共存時(shí)對(duì)肌紅蛋白/核酸適配體或肌紅蛋白/抗體的相互作用的影響
　　前面工作中肌紅蛋白或識(shí)別探針僅用藥物處理一段時(shí)間，然后用緩沖溶液進(jìn)行清洗。鑒于在實(shí)際體系中，藥物往往一直伴隨著靶標(biāo)或識(shí)別探針存在，因此我們還利用力譜技術(shù)考察了藥物存在下肌紅蛋白與其識(shí)別探針的相互作用，以研究藥物對(duì)肌紅蛋白與其識(shí)別探針相互作用的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，四種藥物（丙嗪、阿莫西林、阿司匹林和青霉素鈉）存在下

7、，肌紅蛋白/核酸適配體的相互作用力和成鍵率均未產(chǎn)生明顯變化，表明藥物對(duì)肌紅蛋白/核酸適配體的相互作用基本不影響。而這些藥物對(duì)肌紅蛋白/抗體的相互作用則產(chǎn)生了顯著的影響，且產(chǎn)生了三種不同的現(xiàn)象。（1）丙嗪使肌紅蛋白/抗體的力分布發(fā)生變化，由單峰變成雙峰，同時(shí)使兩者的成鍵率增大；（2）阿司匹林使肌紅蛋白/抗體的力分布由單峰變成雙峰，同時(shí)使兩者的成鍵率下降；（3）阿莫西林或青霉素鈉使肌紅蛋白/抗體的成鍵率下降，但對(duì)兩者的相互作用力及力分布不產(chǎn)