收藏本站
《苏州大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

功能化石墨烯的酶学效应研究

金丽玲  
【摘要】:石墨烯与氧化石墨烯在生物医学领域已有着广泛的应用,但它们与生物活性蛋白(如酶)之间的相互作用及其在酶工程中的应用等相关研究仍然较少。本论文主要研究了不同表面功能化的氧化石墨烯与蛋白酶之间的相互作用及其在酶工程中的应用,并且深入系统展开了对其作用机理的研究。 首先,我们合成了表面不同功能化的氧化石墨烯(GO-2k-l-PEG-NH2和GO-10k-6br-PEG-NH2),选择了三种非常重要并被广泛应用的丝氨酸蛋白酶(胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和蛋白酶K)作为酶的模型,研究表面不同修饰的氧化石墨烯对酶活性和稳定性的影响。结果显示GO-2k-l-PEG-NH2和GO-10k-6br-PEG-NH2能够选择性提高胰蛋白酶的活性达43倍以上,并能显著增强胰蛋白酶的热稳定性(在80℃可保留70%酶活性),而对同家族的胰凝乳蛋白酶和蛋白酶K则几乎没有影响。进一步的研究发现,上述两种修饰的氧化石墨烯能够特异性加强胰蛋白酶对磷酸化蛋白的降解。在此基础上,我们设计了一种新型的检测方法,能够快速、简便、准确检测混合蛋白样品中磷酸化蛋白的含量,其可以应用于有关胰蛋白酶的磷酸化蛋白分析方面。 针对上述现象,展开了机理研究和动力学研究。对上述聚乙二醇修饰的氧化石墨烯进行结构分析,通过一系列的实验,证明了末端氨基和石墨烯的二维结构对胰蛋白酶选择性加强磷酸化蛋白的降解起到了不可或缺的作用。动力学研究显示胰蛋白酶降解酪素的酶解反应可能符合底物抑制模型,末端氨基的聚乙二醇修饰的氧化石墨烯可能通过与蛋白酶和底物的共同作用从而拉近它们的距离,加强酶与底物的识别。这种对机理的深入研究不仅为以后纳米材料的人工设计积累了经验,而且开拓了纳米材料在酶工程上的应用前景。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:O613.71;TB383.1

【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘海华;吴奇;;适用于柴油降解的微生物菌种降解能力研究[J];环境科学与管理;2008年05期
2 于乃功;阮晓钢;;基于细胞自动机模型的青霉素发酵过程优化控制策略[J];北京工业大学学报;2007年02期
3 董鹏;陈劲春;冷雪;;表达胰岛素的毕赤酵母生长动力学及诱导策略[J];北京化工大学学报(自然科学版);2006年03期
4 姜楠;马小凡;王鹤立;;RTD对内循环三相生物流化床脱氨氮效率的影响[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年04期
5 张云茹;周健民;张丽杰;王永忠;;产甲烷优势菌群的筛选及产甲烷规律[J];重庆理工大学学报(自然科学);2011年08期
6 关晓辉,尹荣,魏德洲;硫化物(矿石)生物催化氧化的动力学过程[J];东北电力学院学报;1999年03期
7 唐正霞,关晓辉,秦玉华,马丽霞;基于膜法的生物聚合铁的制备[J];东北电力学院学报;2001年04期
8 杨强大;王福利;常玉清;张璇;;基于摄氧率的分批发酵过程阶段辨识[J];东北大学学报(自然科学版);2008年05期
9 张春枝,雷相峰,侯剑英,金风燮;加电固定化膜式反应器生产L-丙氨酸[J];大连轻工业学院学报;2000年01期
10 沈耀良,王惠民,赵丹,王承武;厌氧生物处理反应器混合流态及其分析[J];环境科学与技术;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田玉庭;辅酶Q_(10)高产菌株选育及发酵过程优化研究[D];西北农林科技大学;2010年
2 万春黎;电渗析-微生物技术修复油污土壤的效能及影响因素研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 谢学旺;光合细菌产氢过程中能质传输及超声强化特性研究[D];重庆大学;2011年
4 陈莉;苜蓿高产蛋白悬浮细胞系的筛选及其反应动力学研究[D];甘肃农业大学;2011年
5 屈晓凡;微小空间内光合细菌产氢行为及鼓泡强化产氢实验研究[D];重庆大学;2011年
6 潘锋;秸秆微生物共发酵生产单细胞蛋白研究[D];南京理工大学;2002年
7 王燕;米曲霉氨基酰化酶的固定化及其拆分N-乙酰-DL-苯甘氨酸的研究[D];天津大学;2003年
8 钱欣平;生物表面活性剂的合成及其促进有机物降解的研究[D];浙江大学;2002年
9 卢刚;内循环颗粒污泥床短程硝化反应器控制策略与运行特性研究[D];浙江大学;2004年
10 杜翠红;沼泽红假单胞菌RubisCO基因的克隆与表达及其固定二氧化碳特性的研究[D];大连理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐畅平;活性污泥厌氧发酵废水产氢的动力学研究[D];昆明理工大学;2008年
2 陈慧鑫;蛹虫草纤溶酶高产菌株选育及深层培养工艺研究[D];齐齐哈尔大学;2011年
3 肖卓;微生物法去除一氧化碳中的硫化氢研究[D];昆明理工大学;2011年
4 赵弋洋;人工生物肝生物反应器搅拌系统的研制[D];中国科学院电工研究所;2001年
5 张霞;微生物转化法生产二羟基丙酮[D];浙江工业大学;2001年
6 李晨林;厌氧发酵生物制氢技术的研究[D];郑州大学;2002年
7 孟刚;强化生化前处理降解光盘染料废水的研究[D];重庆大学;2002年
8 郭旺明;无溶剂体系酶催化拆分α-苯乙醇[D];浙江大学;2002年
9 马道荣;膨胀床吸附层析高效分离儿茶素的研究[D];合肥工业大学;2003年
10 方晓华;烟草细胞培养生产辅酶Q_(10)及其动力学研究[D];中国农业大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张文毓;;石墨烯应用研究进展综述[J];新材料产业;2011年07期
2 肖敏,杜续生,孟跃中,张世震;新方法合成导电聚芳双硫醚/石墨剥离纳米复合材料(英文)[J];中山大学学报(自然科学版);2003年S1期
3 杜续生,肖敏,孟跃中,Hay A S;新方法合成聚芳双硫醚/石墨导电纳米复合材料(英文)[J];中山大学学报(自然科学版);2003年S1期
4 古玲;赵建国;孙占国;李江;郭永;;氧化石墨烯的制备及其负载抗感染药物的研究[J];纳米科技;2011年02期
5 ;美科学家设计出简便快速的纳米电线制造方法 只需加热即可将氧化石墨烯转为导电物质[J];光机电信息;2010年06期
6 黄颖霞;周宁琳;李利;刘颖;魏少华;沈健;;石墨层间化合物的合成及其结构研究[J];南京师大学报(自然科学版);2005年04期
7 黄萍珍;莫羡忠;;聚合物/氧化石墨纳米复合材料的研究进展[J];化工技术与开发;2006年09期
8 连锦明,童庆松,郑曦,胡光辉,王水菊;电解氧化法膨胀石墨形成机理研究[J];化学研究;2000年02期
9 李波;邹艳红;刘洪波;;Ni/石墨纳米复合材料的制备及微波吸收性能研究[J];炭素技术;2007年04期
10 程顺喜;马文石;;磺化聚醚醚酮/氧化石墨复合膜的制备与表征[J];合成材料老化与应用;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张学全;封伟;冯奕钰;;偶氮苯功能化石墨烯的光开关性能研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
2 谭晓芳;杨凯;张帅;张静;刘庄;彭睿;;氧化石墨烯的血清学效应:血清蛋白的选择性结合及补体系统的激活[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
3 金丽玲;姚凯;杨凯;张帅;陶惠泉;刘庄;彭睿;;功能化石墨烯与酶工程:丝氨酸蛋白酶的选择性多重正调节剂[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
4 张学全;冯奕钰;封伟;;氧化石墨烯电导率的紫外光调控研究(英文)[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
5 高洁;暴峰;马睿;;4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、氧化石墨烯扩链聚乳酸的制备及表征[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 蔡称心;邵倩;吴萍;张卉;;纳米材料–蛋白质构象分析:葡萄糖氧化酶在氧化石墨烯对表面的构象及催化活性[A];中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集[C];2012年
7 何光裕;陈海群;孙小强;汪信;;机械强度、热稳定性及电性能可控的石墨烯膜制备[A];中国化学会第28届学术年会第5分会场摘要集[C];2012年
8 刘红丽;王宇辉;周晓东;胡继明;;氧化石墨烯猝灭荧光高灵敏检测半胱氨酸[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年
9 高超;阚兰艳;胡晓珍;许震;;石墨烯基二维分子刷[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
10 王成双;金其诚;谢鸿峰;程镕时;;氧化石墨辐照接枝聚丙烯酸和聚丙烯酰胺的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 陶加;氧化石墨烯新工艺打开应用新空间[N];中国化工报;2011年
2 黄恒;朝核设施开始去功能化,美专家在场[N];新华每日电讯;2007年
3 夏宇赵毅;朝鲜:11月1日开启核设施“去功能化”[N];新华每日电讯;2007年
4 徐僖;高分子材料向高性能功能化发展[N];中国化工报;2005年
5 冯武勇;韩高官:“10·3共同文件”有幕后协议[N];新华每日电讯;2007年
6 王鸣;功能化产品——长丝企业亟待开拓的新领域[N];中国石化报;2005年
7 蒋锐本报记者 卢素仙;我国食品进入功能化时代[N];科技日报;2007年
8 符实;系列化功能化:移动存储器发展趋势[N];国际商报;2003年
9 周之然;武大伟考察朝鲜宁边核设施去功能化情况[N];人民日报;2007年
10 首席记者  高扬;要全力以赴组织推进功能化物流中心建设[N];牡丹江日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘智勇;基于氧化石墨烯/聚合物光伏特性的研究[D];北京交通大学;2011年
2 李冰;基于氧化石墨烯的光电功能材料设计制备与性质研究[D];东北师范大学;2011年
3 唐秀之;氧化石墨烯表面功能化修饰[D];北京化工大学;2012年
4 王璐;团簇与氧化石墨烯的结构、电子性质和储氢特性[D];大连理工大学;2011年
5 张佳利;化学还原氧化石墨烯及其衍生物的制备、性质和应用研究[D];上海交通大学;2011年
6 李冬杰;碳基复合材料制备及性能研究[D];天津大学;2009年
7 程兰雅;二茂铁修饰的寡肽类功能材料及染料修饰的氧化石墨烯功能材料的研究[D];华东理工大学;2012年
8 吴静;用于逆转肿瘤多药耐药的纳米药物载体的研究[D];天津医科大学;2012年
9 徐超;基于石墨烯材料的制备及其性能的研究[D];南京理工大学;2010年
10 王欢;还原氧化石墨烯及氧化石墨烯/ZnO复合物的制备及其光、电性能研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金丽玲;功能化石墨烯的酶学效应研究[D];苏州大学;2012年
2 张培;基于氧化石墨烯的电化学生物传感器研究及应用[D];复旦大学;2011年
3 陈彪;聚乙烯亚胺接枝氧化石墨烯作为基因传递载体的研究[D];苏州大学;2011年
4 陈博;氧化石墨烯用于生物传感器的设计[D];湖南大学;2011年
5 董树梅;氧化石墨烯改性及其环氧树脂复合材料的制备研究[D];华东理工大学;2011年
6 吴杰;无金属参与的烯烃的催化双羟化反应研究[D];兰州理工大学;2011年
7 张艳;功能化石墨烯的制备及其共振能量转移在生化分析中的应用研究[D];西南大学;2012年
8 张帅;石墨烯基纳米材料的合成、表征及在生物中的应用[D];苏州大学;2012年
9 阚兰艳;氧化石墨烯基二维大分子刷的合成、表征及模板应用[D];浙江大学;2011年
10 黄华;基于氧化石墨烯的自组装材料的制备与表征[D];武汉理工大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026