綠色熒光蛋白生色團的熒光增強及其在細胞成像中的應用.pdf

1、綠色熒光蛋白(GFP)具有特殊結構,在受到藍光或紫外線刺激時可以發(fā)射綠色熒光,并不需要任何協(xié)同因子、底物,因此自發(fā)現(xiàn)以來就受到人們的極大關注。由于其熒光穩(wěn)定,檢測簡單,結果真實可靠,并且對光漂白、氧化劑、還原劑以及其他許多化學試劑具有極強的穩(wěn)定性,易于構建載體,因此適合用作普遍的報告標記,尤其適合于活體細胞或組織。目前,GFP已經廣泛應用于基因表達標記、蛋白質定位、生物傳感器、分子生物學、生物探針和生物成像等領域。
　　GFP的發(fā)

2、光機理可簡要描述為:GFP通過折疊促使內部三個氨基酸形成生色團,同時折疊鏈通過分子內氫鍵使GFP形成筒狀結構而生色團被束縛在中間。由于生色團分子自由旋轉被限制,從而表現(xiàn)出強烈的熒光。如果這種結構解組裝,則GFP的熒光非常微弱。從本質上講,GFP熒光增強是因為蛋白分子從低級結構形成筒狀結構時內部生色團自由旋轉受到限制,因此可以認為 GFP通過分子自組裝增強了自身的熒光性能。
　　為了模擬GFP的發(fā)光過程,本文首先通過2,3-環(huán)加成法

3、合成了GFP生色團分子,并根據(jù)需要對其中一個生色團分子末端羥基進行了丙烯?；图谆；男揎?。對所得大部分中間體和所有產物進行了核磁、高分辨質譜以及紅外的表征,并對所有數(shù)據(jù)進行了詳細分析。所得核磁數(shù)據(jù)和質譜數(shù)據(jù)都證明了相應中間體或產物的結構及分子量,紅外數(shù)據(jù)進一步證明了其結構。
　　然后通過合成的聚乙二醇大分子引發(fā)劑引發(fā)甲基丙烯酸甲酯進行原子轉移自由基聚合,獲得了不同分子量的兩親性嵌段聚合物,核磁、紅外、凝膠滲透色譜等證明了合

4、成產物的結構。然后根據(jù) GFP的發(fā)光原理,將合成的兩親性聚乙二醇-b-聚甲基丙烯酸甲酯與生色團進行自組裝形成納米粒子,并用動態(tài)光散射和透射電鏡表征了其尺寸及結構。聚合物與生色團組成的納米粒子模擬了GFP生色團的發(fā)光,并被成功地用于細胞成像。光學性能的表征證明了對 GFP發(fā)光的成功模擬,而細胞成像則驗證了其應用。由于兩親性聚合物合成的可設計性、分子量和鏈段的可調控性、組裝體制備的簡便性,使得通過聚合物自組裝包覆生色團進行成像有良好的應用前