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人胰島素的朗繆爾單分子層膜的表面化學(xué)和光譜學(xué)性質(zhì)——摘要、介紹
來(lái)源：上海謂載 瀏覽 2247 次 發(fā)布時(shí)間:2021-11-29
摘要
在空氣中檢測(cè)人胰島素（HI）蛋白以闡明其結(jié)構(gòu) ? 水界面。 確定了制備均勻穩(wěn)定的人胰島素（HI）Langmuir單層膜的最佳實(shí)驗(yàn)條件。 HI胰島素Langmuir單分子膜可用于研究HI與膜的相互作用，因?yàn)長(zhǎng)angmuir單分子膜可作為生物膜的體外模型。 表面壓力和表面電位面積等溫線用于表征HI-Langmuir單層膜。 壓縮 ? 減壓循環(huán)和穩(wěn)定性測(cè)量表明，空氣中存在均勻穩(wěn)定的單層 ? 水界面。 然而，更高的表面壓力導(dǎo)致了更大的面積減少和更少的穩(wěn)定性。 原位紫外 ? 利用可見(jiàn)光譜和熒光光譜驗(yàn)證HI單層的均勻性，并鑒定HI中的發(fā)色團(tuán)殘基。 通過(guò)熒光顯微鏡和布儒斯特角顯微鏡檢查了結(jié)構(gòu)域的形成。 在水相和空氣中，通過(guò)圓二色譜（CD）和傅里葉變換紅外光譜（FTIR）檢測(cè)HI的構(gòu)象 ? 通過(guò)紅外反射吸收光譜（IRRAS）測(cè)定水界面。 發(fā)現(xiàn)HI以單體形式存在于2-D中。
1. 介紹
人胰島素（HI）是胰島產(chǎn)生的一種肽類(lèi)激素，其在人體內(nèi)的主要功能是控制血糖水平。 自從胰島素被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，糖尿病已經(jīng)可以治療了。 HI由兩條多肽鏈組成，一條含有21個(gè)殘基的A鏈和一條含有30個(gè)殘基的B鏈，通過(guò)兩個(gè)二硫鍵連接在一起。1
除了HI的單體結(jié)構(gòu)外，它還以二聚體、六聚體和淀粉樣蛋白的形式存在。 作為單體，HI的大部分結(jié)構(gòu)由α-螺旋結(jié)構(gòu)組成，并通過(guò)β-片的形成而二聚。2 HI通常具有二聚體結(jié)構(gòu)，這是由于B鏈C端之間的氫鍵所致。 HI二聚體在鋅離子存在下聚集形成六聚體。3單體和二聚體容易擴(kuò)散到血液中，而六聚體擴(kuò)散較差。 因此，含有高比例六聚體的HI制劑的吸收被延遲，并且有點(diǎn)慢。4 HI淀粉樣蛋白以β片為特征。5正常可溶性蛋白質(zhì)作為不溶性淀粉樣纖維的組織沉積與嚴(yán)重疾病相關(guān)，包括系統(tǒng)性淀粉樣蛋白病、成熟型糖尿病、， 在體外，HI通過(guò)在高HI濃度、低pH值和高溫下培養(yǎng)而很容易轉(zhuǎn)化為非活性纖維形式。5
可以使用Langmuir單層方法研究蛋白質(zhì)（如HI）與人類(lèi)細(xì)胞膜的相互作用。6個(gè)Langmuir單層被用作生物膜的體外模型。7該技術(shù)允許我們研究在形成單層的界面上擴(kuò)散的分子之間的分子間相互作用。 在該方法中，首先將溶解在酸性溶液中的HI擴(kuò)散到水面上，形成朗繆爾單層或浮動(dòng)單層。 通常用表面壓力（π）監(jiān)測(cè)單層的形成 ? 面積（A）等溫線8 ? 10天然生物膜中通常存在30至35 mN/m的表面壓力，可在Langmuir單層上模擬以模擬人類(lèi)細(xì)胞膜。7最早采用該技術(shù)的研究之一發(fā)表于1954年， 報(bào)道了胰島素表面壓力隨pH值11的變化。一系列關(guān)于胰島素Langmuir單層的研究報(bào)告了溫度、單層組成和亞相陽(yáng)離子性質(zhì)的影響。3,12 ? 17胰島素朗繆爾 ? 用原子力顯微鏡（AFM）研究了云母片上的Blodgett（LB）薄膜。18
本研究為HI-Langmuir單層膜的光學(xué)性質(zhì)提供了新的數(shù)據(jù)。 紫外線 ? 空氣中的可見(jiàn)光 ? 水界面與表面壓力相關(guān) ? 面積等溫線曲線。 根據(jù)HI和FITC標(biāo)記的HI-Langmuir單層的布儒斯特角和表觀熒光顯微鏡，未觀察到二維結(jié)構(gòu)域的形成。 通過(guò)IRRAS測(cè)量，人們觀察到蛋白質(zhì)在2-D中保持α-螺旋構(gòu)象，知道IRRAS方法允許檢測(cè)酰胺I和酰胺II帶，這與蛋白質(zhì)樣品中的α-螺旋和β-折疊相關(guān)。19,20
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