多肽在固体表面纳米水膜中的扩散和自组装行为研究

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基本信息

  • 批准号：
    10975175
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    39.0万
  • 负责人：
    张益
  • 依托单位：
    中国科学院上海应用物理研究所
  • 学科分类：
    A30.核技术及其应用
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

大气环境下覆盖在固体表面的一层纳米尺度厚的水膜，由于固体表面与水分子之间、水分子与水分子之间的特殊作用而拥有了独特的物理/化学性质，与溶液状态的水(体相水)有很大区别，却与存在于细胞内部、依附于生物分子或生物膜表面的所谓"生物水"相似。本申请项目拟以放置在云母表面的多肽分子(一种重要神经退行性疾病相关蛋白的核心同源序列)为考察对象，通过控制环境条件巧妙地在这个实验体系中引入纳米尺度厚的界面水，利用原子力显微镜和其它各种物理分析手段，研究多肽分子在有界面水存在情况下的扩散、自组装和结晶行为，探索界面水对这些过程的影响，利用纳米操纵技术或人工"核"来控制多肽分子在云母表面界面水体系中纤维化生长，获取多肽分子在体相水体系中所得不到的崭新信息，以期对生物分子的行为有更深刻的了解，为更好地理解生物体中短肽分子的积聚机理提供一定的启示。

结项摘要

本项目研究了多肽分子在固体表面纳米水层中的自组装行为及其形成的纳米结构，考察了多肽分子在云母表面界面水体系中的扩散和自组装受乙醇气氛、不同氨基酸序列、磁场、云母表面离子处理等各种因素的影响；实现了一维多肽纳米纤维组装过程的实时监测和控制，利用原子力显微镜纳米操纵实时修正多肽纳米纤维中的缺陷，并利用纳米操纵形成纤维生长所需的“人工核”来引导纳米纤维的定位定向生长；结合原位AFM和分子动力学模拟，在分子尺度上研究了多肽分子在云母和HOPG上组装时的表面效应和驱动力，阐述了多肽分子自组装的机制；利用原子力显微镜研究了固液界面多肽胰高血糖素的自组装的机理。. 在本项目的资助下，我们在以下几个方面形成了鲜明的研究特色并获得了丰硕的研究成果：1) 多肽分子在界面水环境下在固体表面的扩散和自组装成为了一个独特的研究体系(例如J. Phys. Chem. B 2010, 114, 15759; J. Phys. Chem. B 2012, 116, 2927.)；2) 实验和理论相结合，从分子层次揭示了多肽在界面自组装的机制(例如ACS Nano 2012, 6, 9276; Nanoscale 2011, 3, 3049.)；3) 我们发展的独特的纳米操纵技术实现了多肽自组装所需的“人工核”的构建并引导多肽纤维的定位定向生长(例如ACS Nano 2010, 4, 5791. )。

项目成果

期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Biotemplated fabrication of size controlled palladium nanoparticle chains
  • DOI：
    10.1039/c2jm16411f
  • 发表时间：
    2012-04
  • 期刊：
    Journal of Materials Chemistry
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xingfei Zhou;Lifei Zheng;Rong-rong Li;Bin Li;S. Pillai;Peng Xu;Yi Zhang
  • 通讯作者：
    Xingfei Zhou;Lifei Zheng;Rong-rong Li;Bin Li;S. Pillai;Peng Xu;Yi Zhang
High‐resolution imaging and nano‐manipulation of biological structures on surface
  • DOI：
    10.1002/jemt.20925
  • 发表时间：
    2011-07
  • 期刊：
    Microscopy Research and Technique
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    Yi Zhang;Xiaofang Hu;Jielin Sun;Yi Shen;Jun Hu;Xuemin Xu;Zhifeng Shao
  • 通讯作者：
    Yi Zhang;Xiaofang Hu;Jielin Sun;Yi Shen;Jun Hu;Xuemin Xu;Zhifeng Shao
Molecular Mechanism of Surface-Assisted Epitaxial Self-Assembly of Amyloid-like Peptides
类淀粉肽表面辅助外延自组装的分子机制
  • DOI：
    10.1021/nn303740j
  • 发表时间：
    2012-10-01
  • 期刊：
    ACS NANO
  • 影响因子：
    17.1
  • 作者：
    Kang, Seung-gu;Li, Hai;Zhou, Ruhong
  • 通讯作者：
    Zhou, Ruhong
The opposite effects of Cu(II) and Fe(III) on the assembly of glucagon amyloid fibrils
  • DOI：
    10.1039/c2ra20651j
  • 发表时间：
    2012-05
  • 期刊：
    RSC Advances
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Xingfei Zhou;Juhua Tan;Lifei Zheng;S. Pillai;Bin Li;Peng Xu;Bo Zhang;Yi Zhang
  • 通讯作者：
    Xingfei Zhou;Juhua Tan;Lifei Zheng;S. Pillai;Bin Li;Peng Xu;Bo Zhang;Yi Zhang
The irreversible transformation of the Porphyrin supramolecular structures under a water vapor environment
水蒸气环境下卟啉超分子结构的不可逆转变
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    核技术(英文版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Ye M;Ye M;Zhang Y;Zhang Y
  • 通讯作者：
    Zhang Y

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  • 通讯作者：
    张益

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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