亚相pH值对磷脂单层下甘氨酸结晶过程的影响-应用化学.PDF

第 卷 第9 期 应 用 化 学 QI=D FID 9 $$# 年9 月 ! ! ! (*RFO S3TUF7+ 3V 7’’+R (*PROWUX! ! ! 70.D $$# 亚相! 值对磷脂单层下甘氨酸结晶过程的影响 牟英迪! 刘洪国! 张人杰! 黄! 伟! 冯绪胜# （山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室! 济南#$%$$ ） 摘! 要! 以二棕榈酰磷脂酰胆碱（’’( ）有序单分子层为模板诱导亚相甘氨酸结晶的成核及生长。实验发 现，在不同的)* 条件下，甘氨酸结晶沿特定晶面取向生长，因而呈现不同的晶型。这种变化可归因于不同)* 下甘氨酸分子所带电荷的性质和数量不同，使得甘氨酸分子以不同构型方式趋向于磷脂模板。该结果对于研 究生物细胞膜中蛋白脂分子和核酸分子与氨基酸分子的相互作用有重要意义。 关键词! +,-./012 单分子层，结晶，取向，形貌 中图分类号：3456! ! ! ! ! 文献标识码：7! ! ! ! ! 文章编号：%$$$8$#%9（$$# ）$98$9:8$4 随着分子生物学研究的深入和发展，生物体系中蛋白质分子的行为引起了化学和生物学家的广泛 ［%］ 关注 。为了从分子水平上了解其生物功能性，许多研究着眼于生物体中重要分子（氨基酸、蛋白质、 ［ ］ F7 ）的界面性质研究 。由于蛋白质分子结构复杂并易形成复杂的多晶，直接研究三维晶体中蛋白 质8蛋白质的分子识别是相当复杂和困难的。而蛋白质有序分子膜中二维方向上的界面组合和相互作 ［: ］ 用会使得蛋白质8蛋白质相接触的界面上特殊的侧链的作用易于表征 。氨基酸作为组成蛋白质的基 本单元是生命体重要的营养物质，同时在调控生物体内物质代谢、信息传递方面起着重要的作用。因 此，对氨基酸的分子结晶行为进行研究，不但可直接得到生物体系中有关氨基酸的信息，而且有助于对 ［5 ］ 蛋白质在生物体系中的生物行为的了解 。近年来，人们研究了不同的有序分子膜模板对氨基酸结晶 ［# G 6 ］ ［9 ］ 过程的影响 。另外，磷脂是生物细胞膜的主要组成部分，可作为定向药物载体 ，由于它能提高药 物的疗效，增加其稳定性，减少毒副作用，逐渐成为人们研究的热点。早在%;# 年就有负电性的二棕榈 酰磷脂酰胆碱（C1),=/1HIJ=)KI?)K,H1CJ=EKI=1-A ’’( ）肺部给药后能够很快被肺泡 型 型细胞摄取的报 ! 道［; ］。而且，分子排列高度有序的磷脂单分子层，可作为生物膜的理想模型，用以说明那些生物分子的 ［%$ ］ 横向自组织作用和它们与生物膜表面的分子相互作用 。物质在+,-./012 单层模板上的成核可选择 性发生［# G 6 ］，通过改变膜表面的组成和结构，可以有效地控制晶体的形态、生长特性、取向甚至手性等。 晶体的取向生长是单分子膜诱导晶体生长的一个最为显著的特性。而这一过程是由气L 液界面上的特 殊结构信息决定的：如静电势相互作用、晶格几何匹配、立体化学匹配、氢键作用等［%%，% ］。另外，成核物 种的浓度、溶液的)* 值等因素也会影响晶体的形貌、结构和取向等。本文以’’( +,-./012 单层为模 板诱导甘氨酸结晶，并探讨了溶液)* 值对膜L 溶液界面层分子相互作用及对结晶过程的影响。 3’’( (’’3