蛋白质附着纳米载体后其二级结构及构象变化的红外光谱分析新方法研究

It is well established that protein-coated nanoparticles have great potential applications in areas of bio-fields. Most of advances in nanotechnology up-to-date have been concentrated in the areas of synthesis, characterization and functionalization of nanoparticles, not involving coated proteins. Thus, despite impressive progress in past decade, little is known about the effect of coating protein onto nanoparticles on the secondary structure or possible conformational changes of proteins. The lack of knowledge in this area has hampered the further development of nanotechnology in the areas involving proteins. The absence of significant progress in this area is due primarily to the lack of an adequate methodology for studying the conformation of proteins coated onto nanoparticles, a colloidal solution. This project will develop a new FTIR method to analysis secondary structure and conformational change of protein-coated nanoparticles. The findings of this project have broad impacts on the development of protein-coated nanoparticles in biosensor, diagnostic tools, tumor vaccine and treatments.

蛋白质-纳米粒子(或量子点)复合物在生物医学领域有着广泛深入的应用，但该领域的研究目前多局限于材料的制备表征及应用，鲜有对附着蛋白本身结构及功能变化的进一步研究。尽管近年纳米材料在涉及蛋白质生物体系中的应用取得快速发展，但对蛋白附着纳米材料后其二级结构或构象是否发生了变化等重要信息却知之甚少，而蛋白本身结构或构象的些微变化有时对其功能起着决定作用。这一状况出现的主要原因是目前缺少分析结合纳米粒子后蛋白质结构的技术手段，这对学科的发展是不利的。本研究拟发展一种新的蛋白质附着纳米粒子后其二级结构及构象变化的红外光谱分析方法，该新方法的建立将对蛋白质-纳米载体复合物的在生物医学领域的深入应用产生积极而重要的影响。

蛋白质-纳米粒子复合物在生物医学领域有着广泛深入的应用，但该领域的研究目前多局限于材料的制备表征及应用，鲜有对附着蛋白本身结构及功能变化的进一步研究。尽管近年纳米材料在涉及蛋白质生物体系中的应用取得快速发展，但对蛋白附着纳米材料后其二级结构或构象是否发生了变化等重要信息却知之甚少，而蛋白本身结构或构象的些微变化有时对其功能起着决定作用。这一状况出现的主要原因是目前缺少分析结合纳米粒子后蛋白质结构的技术手段，这对学科的发展是不利的。我们在蛋白质水溶液红外光谱基础上发展了一种新的蛋白质附着纳米粒子后其二级结构及构象变化的红外光谱分析方法，并用该新方法对蛋白质-纳米载体复合物的结合机理、引起附着蛋白结构变化的因素等课题进行了深入研究，取得了大量相关成果。该项目共发表标注基金号SCI论文12篇，其中一篇发表在Nature子刊Nature Protocols上（2年内他引近50次），其他结果发表在Nanoscale、Chem. Commun.等主流期刊上。该项目申报相关专利两项。