蛋白质聚集是蛋白质在重组表达、折叠复性、催化转化、分离纯化等生物加工过程中共有的经济和技术问题。本项目以酪蛋白(重要食物蛋白)、溶菌酶(模式蛋白/酶分子)、胰岛素(药物蛋白)、苯丙氨酸二肽(小分子肽)为研究体系,以圆二色光谱、荧光光谱、动态光散射、SEC-MALLS为核心测试手段,重点研究蛋白质在酶解、超滤、结晶、热处理、分子诱导、界面诱导、溶剂置换等过程聚集行为的机理与调控途径,具体开展(1)新型检测与定量描述建立了蛋白质聚集体的太赫兹谱分析方法,对蛋白质加工产物微观各级分子结构、分子相互作用与介观聚集状态进行了定量描述;(2)分子机理考察各操作条件对蛋白质聚集行为的影响规律,确定了蛋白质聚集形成的关键因素,结合分子相互作用转变规律,探讨了蛋白质聚集行为的演变过程和分子机制;(3)抑制与解聚发现了激光可抑制蛋白质聚集体的形成,系统研究了多酚、多糖、自由基等调控蛋白质聚集的动力学行为;(4)新型纳米材料通过苯丙二肽的自组装调控,获得了肽纳米管、纳米纤维、水凝胶等纳米材料,并应用于药物释放领域。研究成果共发表19篇SCI文章,为蛋白质聚集行为调控提供有效的实验方法和理论依据。
英文主题词protein aggregation; structural change; molecular interaction; kinetic; multi-scale