固载在CdS纳米颗粒表面的EcoRI与DNA相互作用的动力学研究

本项目主要以原子力显微镜技术为主线，结合电泳技术和光谱技术研究固载在CdS纳米颗粒表面的EcoRI与DNA的相互作用。主要研究内容包括制备EcoRI固载到CdS纳米颗粒表面形成的复合物；优化分离条件，分离、纯化EcoRI/CdS纳米颗粒复合物；研究CdS纳米颗粒的大小和形状，DNA的序列、长度、形状、侧翼链的长度和序列对固载在CdS纳米颗粒表面上的EcoRI与DNA相互作用的影响；通过统计分析构建固载到CdS纳米颗粒上的EcoRI与DNA相互作用的动力学模型。与以往报道的类似工作相比，本项目首次较为系统地构建固载到CdS纳米颗粒表面上的EcoRI与DNA相互作用的动力学模型。本项目的研究可以扩展到其它固载到CdS纳米颗粒表面上的蛋白质与DNA的相互作用，从而为在生命体中安全地使用CdS纳米颗粒提供参考。

本项目采用光谱、AFM及电泳技术研究了固载到CdS纳米颗粒表面上的EcoRI与DNA的相互作用。具体成果如下：.1、CdS纳米颗粒的合成：采用水热法，使用CdCl2为镉源、Na2S•9H2O为硫源、11-巯基烷酸为稳定剂，制备了粒径分别为1.17± 0.64、5.10 ± 1.06、8.13 ± 1.69和21.62 ± 5.31 nm的球形CdS-COOH；使用巯基十一烷、巯基十一醇和半胱胺酸作为稳定剂，分别合成了CdS-CH3 (3.30 ± 0.06 nm)、CdS-OH（3.91 ± 0.19 nm）和CdS-NH2（4.91 ± 0.29 nm）；参照Ken-Tye Yong（J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2447-2458）及X. L. Wang（Cryst. Growth Des. 2010, 10, 5312-5318）的工作，合成了立方状、棒状和多臂状CdS-COOH。.2. CdS纳米颗粒与EcoRI的相互作用：采用AFM、电泳和光谱技术研究了EcoRI与CdS的相互作用及EcoRI-CdS复合物中EcoRI的构象及活性。结果表明CdS的大小、形状及功能基团强烈影响其与EcoRI的相互作用：CdS-COOH通过静电力与EcoRI作用，CdS-OH通过氢键和范德华力与EcoRI作用，CdS-CH3通过疏水力与EcoRI作用；在结合的过程中EcoRI的二级构象都是伴随着α-螺旋和转角构象含量减少，β-折叠和无序结构的含量增加。虽然EcoRI在纳米颗粒表面的吸附导致了构象变化，但活性仍然存在。.3. CdS-EcoRI复合物与DNA的相互作用：采用AFM、电泳和光谱技术研究了CdS-COOH、CdS-NH2及CdS-COOH-EcoRI复合物与DNA的相互作用。结果表明各CdS与DNA均通过沟槽发生作用，且CdS-NH2与DNA的作用强于CdS-COOH。CdS的结合阻碍了EcoRI对DNA的酶切。大的CdS-COOH-EcoRI复合物与DNA发生了特异性给合。CdS-COOH与EcoRI结合形成复合物后，能对EcoRI的酶活性产生一定的影响。.圆满完成了项目的目标，共发表30多篇论文、申请4项发明专利及发表多篇会议论文。该项目的研究也扩展到了传感器，丰富了研究内容，为后继研究打下了基础。