（分析化学专业论文）蛋白质与其他物质的相互作用及其分析应用的研究.pdf

山东大学博士学位论文 摘要 蛋白质( p r o t e i n ) 是生物体的基本组成成分之一，也是含量最丰富的高分子物 质，分布广泛，几乎所有的器官组织都含有蛋白质。生物体结构越复杂其蛋白质种 类和功能也越繁多。在物质代谢、机体防御、血液凝固、肌肉收缩、细胞信息传 递、个 本生长发育、组织修复等方面，蛋白质发挥着不可替代的重要作用。可见， 蛋白质是生命活动的物质基础，没有蛋白质就没有生命。因此，深入研究小分子物 质与蛋白质的作用机理，以及蛋白质与核酸之间的相互作用，特别是建立蛋白质以 及核酸快速、简便的分析方法，对分子水平上阐明生命的奥秘等方面具有重要的意 义，是当前生物分析化学研究的前沿和热点。 本论文以分析化学，生物化学与生物物理学为研究背景，利用荧光技术、光散 射技术、吸收光谱技术、圆二色谱技术、核磁共振技术、电视显微电泳技术和透射 电子显微技术等手段研究了小分子与蛋白质的作用机理，以及蛋白质与核酸之间的 反应，并将纳米技术引入生物分析领域，建立了蛋白质以及核酸快速、准确、简 便、灵敏而选择性的分析方法。 本文的绪论部分评述了蛋白质发光探针的基本原理、研究进展和发展趋势，以 及蛋白质与表面活性荆相互作用研究手段等，共引用文献2 1 2 篇。此部分成果发表 在j o u r n a lo fc h r o m a t o g r a p h yb 。 在本论文的第二部分中，深入研究了含芳香环的表面活性剂，阴离子的十二烷 基苯磺酸钠( s d b s ) 和阳离子的溴化十六烷基吡啶( c p b ) 分别与牛血清白蛋白 ( b s a ) 之削的反应，全面考察了不同浓度表面活性剂对结合模式的影响，以及对 b s a 分子构象的影响。发现了s d b s 与b s a 分子结合的单一性，和c p b 与b s a 分子结合的多样性。研究表明，通过静电作用，s d b s 与b s a 的结合为“项链”模 式，即s d b s 分子结合到b s a 分子上，最终在其表面形成胶柬，此时s d b s 的芳 环极性头基直接与b s a 分子表面接触，与色氨酸残基发生芳环堆积效应，促进了 b s a 的能量向s d b s 上转移，并且这种转移以s d b s 的单体为主；c p b 在较低浓 度时也是遵循“项链”模式，与b s a 分子结合，芳环头基固定在其表面，形成芳 坏堆积，促进两者之划的能量传递，但是此时传递的方向是由c p b 到b s a 。随着 c p b 的浓度增加到第二临界胶束时，c p b 形成了大的内腔疏水的棒状胶束，将 b s a 分子装入其中，限制了b s a 构象的伸展，诱导其发生再折叠，同时c p b 的头 山东大学博士学位论文 基从b s a 表面脱离，芳环堆积效应消失，能量传递过程随之停止。本研究的主要 特点就是全面研究了不同浓度下的表面活性刘与b s a 之州的作用，提出了毅的结 合模式，并且探讨了荧光共振能量传递与芳环堆积之恻的关系。本部分成果已经发 表在b i o p h y s i c a lj o u r n a l 上。 在论文第三部分，我们研究了蛋白质存在下的两种共发光效应体系( t b g d s d b s p r o t e i n 和t b g d p r o t e i n c p b ) ，建立了灵敏检测蛋白质的新方法，检出限 都达到了纳克级。并且详细研究了两个共发光体系的发光机理和能量传递过程，发 现s d b s 和c p b 在能量传递中的不同作用：s d b s 不仅能将本身吸收的能量传递给 t b p ，而且作为能量传递的中介将b s a 吸收的能量传递给t b 3 + ：而c p b 除了将本 身的能量通过b s a 传递给t b 3 十外，还促进了b s a 与t b 3 + 之间的能量传递。除此之 外，我们通过测定体系的荧光寿命，对体系荧光增强因子进行了量化的评估，以便 更深入地理解稀土共发光效应。本部分研究已发表在b i o c h i m i e 和c h e m c i a l p h y s i c a ll e t t e r s 上。 论文第四部分在已研究的稀土共发光体系t b g d s d b s 一蛋白质的基础上，将新 近发现的余属纳米粒子表面增强效应引入其中，得到了更为灵敏的蛋白质测定方 法。首先考察了不同形态银纳米粒子对荧光体荧光的增敏效果，包括银岛膜、银胶 和毛面银电极，最终选择了增敏效果最好的银岛膜进行研究。另外，与一般选择 b s a 或h s a 作为隔离层的方法不同，我们选择无荧光性的胶原蛋白作为隔离介 质，实现了对b s a 的准确定量，同时也提高了吸附能力。研究表明，与一般的水 溶液相比，银岛膜能增强t b g d s d b s b s a 共发光体系的荧光l o 倍以上。研究表 明该基发光体系中能量传递的过程并没有改变，s d b s 依然主要充当能量传递中介 的角色。但是这个角色主要是由s d b s 的激发态二聚体来扮演的，这种变化可能是 银岛膜在该能量传递过程中的作用所致。我们认为银岛膜增强了入射光的能量， 增强了入射局域场。使得附近的荧光体分子的荧光强度得到增强。另一方面银岛膜 纳米粒子的等离体共振也促进了共振能量传递过程。因而与溶液中的稀共发光 体系相比，在银岛膜诱导下，其荧光增强效应更大。 在论文的第五部分研究中，改进了b s a 纳米粒子的合成方法，合成了不同尺 寸的b s a 纳米粒子。研究发现b s a 纳米粒子具有特异的荧光性质，即荧光增强并 且量子产率较低的酪氨酸的荧光增强效应较高，光谱蓝移，荧光寿命降低和抗干扰 能力强以及光学和电化学尺寸效应，因而b s a 纳米粒子是一种新型的纳米粒子。 山东大学博士学位论文 研究还发现，b s a 纳米粒子对双链d n a 的螺旋片段具有很强的识别能力，掘此建 立了双链d n a 简单灵敏的选择性测定方法。在本文中我们还初步探讨了b s a 纳米 粒子的发光机理和纳米粒子与d n a 的作用机理。研究表明，b s a 纳米粒子对 d n a 的识别主要是通过疏水作用与d n a 的双螺旋片段进行结合的，并且运用动力 学手段对其作用过程进行了跟踪研究。 本论文的主要特点和创新点： 1 深入和全面研究了含芳香环的表面活性剂，阴离子s d b s 和阳离子c p b 分 别与b s a 之间的反应，跟踪了不同浓度下这两种表面活性剂对b s a 构象、聚集、 芳坏堆积效应以及它们之自j 能量转移的变化情况，提出了相关的作用模式。特别是 发现了高浓度的c p b 与b s a 之间的结合模式发生改变，b s a 分子被装入c p b 胶 棒的疏水内腔中，诱导b s a 发生再折叠过程，此时c p b 与b s a 之间不能形成有 效的芳环堆积效应，能量传递随之消失。 2 。研究发现了蛋白质体系中的稀土共发光效应，建立了高灵敏的蛋白质定量 测定方法，详细研究了两个体系中发光机理和荧光共振能量转移的过程，分析了其 中s d b s 和c p b 的作用，并予以比较：s d b s 的单体主要作为能量传递中介，将 b s a 的能量传递给稀土离子：而c p b 主要是作为能量给体，将能量传递给b s a ， 并促进了b s a 与稀土离子之间的能量传递。本研究还对该稀土共发光体系中的荧 光增强因子进行了量化评价，更深入地理解了增强机理。 3 将发现的蛋白质存在下的稀土共发光体系与金属纳米粒子表面增强的荧光 效应结合起来，建立了样品用量少，在普通激发光源下更为灵敏的蛋白质定量测定 方法。另外我们选择无荧光性的胶原蛋白作为隔离介质，实现了对b s a 的准确 定量，同时也提高了吸附能力。对该体系机理的研究表明，s d b s 在其中同样起到 了关键作用，但是与在溶液中的该共发光效应相比，s d b s 的能量传递中介作用主 要是由它的激发态二聚体来完成的。 4 研究发现，b s a 纳米粒子具有特异发光性质以及光学与电化学尺寸效应， 而同时具有这些性质的其他纳米粒子尚未见报道，说明这是一种新型的纳米粒子。 研究还发现，b s a 纳米粒子可以选择性识别双链d n a 的螺旋片段，掘此建立了较 为灵敏的选择性分析双链d n a 螺旋片段成分的方法，并利用动力学和其他相关实 验手段研究了蛋白质纳米粒子与d n a 之间的相互作用模式。 山东大学博士学位论文 上述研究不仅丰富了小分子与蛋白质之间相互作用机制的研究，扩大了稀土共 发光效应的应用范围，而且将纳米技术引入其中，推动了纳米生物分析技术的发 展，丰富了纳米粒子的种类、性能及应用。 关键词：稀土共发光效应蛋白质表面活性剂金属纳米表面增强效应蛋白质 纳米粒子核酸 v a b s t r a c t p r o t e i n sh a v eb e e nc a l l e dt h e “f o o t s o l d i e r s ”o ft h el i v i n gc e l l ，w h i c hi st h em a t e r i a l b a s eo fl i f e t h e i rf u n c t i o n sa r et h em o s td i v e r s eo fa l lt y p e so fm a c r o m o l e c u l e s t h o s e d i v e r s ef e a t u r e sg e n e r a t eaw i d er a n g eo ff u n c t i o n a lp r o p e r t i e si nm e t a b o l i s m ，r e c o v e r y ， b l o o dc o a g u l a t i o n ，c e l li n f o r m a t i o nt r a n s p o r t ，p o s t n a t a ld e v e l o p m e n t ，t i s s u es y n t h e s i sa n d s oo n i ti sv e r yi m p o r t a n tf o rr e s e a r c h e r st oe x p o u n dt h es e c r e t so fl i f e ，t od e v e l o pn e w f u n c t i o n a l i z e dm e d i c i n et os u r m o u n tm a n yd i f f i c u l td i s e a s e s + w h a tw es h o u l dd oi st o f u r t h e rp e n e t r a t et h ei n t e r a c t i o nm e c h a n i s mb e t w e e ns m a l lm o l e c u l e sa n dp r o t e i n ，o rt h e i n t e r a c t i o nb e t w e e np r o t e i n s ，t od e v e l o pr a p i da n dc o n v i n c ea s s a yf o rp r o t e i n sa n dn u c l e i c a c i d st h i sp r o j e c ti st h ef o r w a r dp o s i t i o na n dh d tp o i n ti nb i o c h e m i c a la n db i o p h y s i c a l r e s e a r c h e s b a s e do nt h er e s e a r c ho fa n a l y t i c a tc h e m i s t r y ，b i o c h e m i s t r ya n db i o p h y s i c s ，t h i s t h e s i ss t u d i e dt h ei n t e r a c t i o nm e c h a n i s mb e t w e e np r o t e i na n ds m a l lm o l e c u l e s ，a n d p r o t e i na n dn u c l e i ca c i du s i n gt h er e s e a r c ht e c h n i q u e si n c l u d i n gf l u o r e s c e n c e ，l i g h t s c a t t e r i n g ，a b s o r p t i o n ，f a ru va n dn e a ru vc d ，n m r ，e l e c t r o p h o r e s i sb yt va n dt e m i i la d d i t i o n ，t h en a n o m e t e rt e c h n i q u ei sa l s oi n t r o d u c e dh e r e s o m er a p i d ，a c c u r a t ea s s a y s w i t hh i g hs e n s i t i v i t ya n ds e l e c t i v i t ya r ed e y e l o p e df o rp r o t e i na n dn u c l e i ca c i d i nt h ef t r s ts e c t i o n , w es u m m a r i z et h eb a s i ct h e o r ya n dp r o g r e s so fl u m i n e s c e n t p r o b e sf o rp r o t e i n s ，a n dc o m m e n to nt h ee x p e r i m e n t a lt e c h n i q u e st oi n v e s t i g a t et h e i n t e r a c t i o nb e t w e e np r o t e i na n ds u r f a c t a n t s 2 1 2r e f e r e n c e sa r ec i t e dh e r e ( t h i sw o r kt t p a $ p u b l i s h e d i nj o u r n a lo f c h r o m a t o g r a p h y 引 i nt h es e c o n ds e c t i o n ，t h ei n t e r a c t i o nb e t w e e nb o v i n es e r u i na l b u m i n ( b s a ) a n dt w o s u r f a c t a n t sw i t ha r o m a t i cr i n gw a sd e e p l ys t u d i e d ，i n c l u d i n ga n i o n i cs o d i u md o d e c y l b e n z e n es u l f o n a t e ( s d b s ) a n dc a t i o n i c c e t y l p y r i d i n eb r o m i d e ，t ot r a c k i n go nt h e a l t e r a t i o no fb i n d i n gm o d e la n dt h ec h a n g e so fp r o t e ；i nc o n f o r m a t i o ni n d u c e db yt h e d i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n so fs u r f a c t a n t s i ti sf o u n dt h a tt h eb i n d i n go fc p b b s ah a st w o m o d e l s ，w h i c hi sd i f f e r e n tf r o ms i m p l e xm o d e lo ft h es d b s b s ac o m p l e x t h r o u g h e l e c t r o s t a t i ca t t r a c t i o n ，s d b sa n dc p bc a r lb i n dt ot h es u r f a c eo fb s a ，r e s u l t i n gi nt h e u n f o l d i n go fb s aa n df o r m i n go ft h ea g g r e g a t e si nt h e “n e c k l a c ea n db e a d ”s t r u c t u r e t h e r ei st h ea r o m a t i cr i n gs t a c k i n gb e t w e e nt h ea r o m a t i ch e a dg r o u po fs u f f a c t a n t sa n d t r y p t o p h a nr e s i d u eo fb s a i nt h ep r o t e i n s u r f a c t a n ta g g r e g a t e t h i ss t a c k i n gs h o r t e n st h e i n t e r a c t i o nd i s t a n c ea n dp r o m o t e st h ee n e r g yt r a n s f e rb e t w e e nt h e m ：t h ee n e r g yi s t r a n s f e r r e df r o mt r y p t o p h a nr e s i d u eo fb s at ot h em o n o m e ro fs d b s ，w h e r e a se n e r g yo f v 山东大学博士学位论文 c p bi st r a n s f e r r e dt ob s a w h e nc p br e a c h e si t ss e c o n dc m c ，t h eb i gr o dm i c e l l ei s f o r m e d b s am o l e c u l ei sp e n e t r a t e di n t ot h er o dm i c e l l eo fc p ba n db s ai sr e f o l d e d i n t h i sm o d e l ，t h ea r o m a t i cr i n gs t a c k i n gi sd i s r u p t e dr e s u l t i n gi nt h ed i s a p p e a r a n c eo ft h e e n e r g yt r a n s f e rb e t w e e nc p ba n db s a ( r h i sw o r k ，船p u b l i s h e di nb i o p h y s i c a l 5 0 嚣，孵口珏 i nt h et h i r ds e c t i o n ，t h ec o l u m i n e s c e n te f f e c ti n c l u d i n gt b g d s d b s - p r o t e i na n d t b - g d - p r o t e i n c p bs y s t e m sa r er e p o r t e dh e r e b a s e do nt h e m ，t h es e n s i t i v eq u a n t i t a t i v e a n a l y s i so f p r o t e i na tn a n o g r a ml e v e l si se s t a b l i s h e d ，a n dt h ed e t e c t i o nl i m i t sa r eb o t hi o w t on a n o g r a m m e rl e v e l t h ec o - l u m i n e s c e n c em e c h a n i s m sa r e d e e p l ys t u d i e da n di ti s f o u n dt h a tt h er o l eo fs u f f a c t a n ti sd i f f e r e n ti nt h e s et w os y s t e m s i nt b g d s d b s b s a ， p r o t e i nc o u l db eu n f o l d e db ys d b s ，t h e nae f f i c a c i o u si n t r a m o l e c u l a rf l u o r e s c e n te n e r g y t r a n s f e ro c c u r sf r o mu n f o l d e dp r o t e i nt or a r ee a r t hi o n st h r o u 幽s d b sa c t i n ga sa t r a n s f e rb r i d g e ”t oe n h a n c et h ee m i s s i o nf l u o r e s c e n c eo ft b 3 + i nt h i st e r n a r yc o m p l e xo f t b s d b s - b s a w h e r e a si nt b - g d - b s a - c p b t h ee n e r g yt r a n s f e rh a p p e n sf r o mc p bt o u n f o l d i n gb s a ，w h e r ec p ba c t sa st h ee n e r g yd o n o ra n dp r o m o t e ro fe n e r g yt r a n s f e r b e t w e e nb s aa n dt b j + i na d d i t i o n ，i n t e r m o l e c u l a re n e r g yt r a n s f e ra n de n e r g y i n s u l a t i n g s h e a t ha r ea n o t h e rt w or e a s o n sf o rt h er e s u l t i n gi ne n h a n c e m e n to ft h ef l u o r e s c e n c e f o r s t e rt h e o r yi su s e dt oc a l c u l a t et h ed i s t r i b u t i o no fe n h a n c i n gf a c t o r sa n dh a sl e dt oa g r e a t e ru n d e r s t a n d i n go ft h em e c h a n i s m so fe n e r g yt r a n s f e r ( t h ew o r kw a sp u b l i s h e di n b i o c m m i ea n d c h e m c i a l p h y s i c a l l e t t e r s ) i nt h ef o r t hs e e d o n ，i t sf o u n dt h a tt h ef l u o r e s c e n c ei n t e n s i t yo ft o ”i nt h ec o 1 u m i n e s c e n c es y s t e mo ft b g d s d b s p r o t e i nc a nb ee n h a n c e dg r e a t l yo nt h ；s u r f a c eo f a gn a n o p a r t i c l e ，w h i c hw a sm a d eb yc h e m i c a ld e p o s i t e do nt h es u r f a c eo fa p st r e a t e d q u a r t zs l i d e s f i r s t l y ，w ec o m p a r e dt h ee n h a n c e m e n ti n d u c e db yt h r e ea gn a n o p a r t i c l e w i t hd i f f e r e n ts h a p e ，i n c l u d i n g 、a gi s l a n df i l m ，a g s e la n d 丹a c t a ls i l v e re l e c t r o d e s ，i n w h i c ha gi s l a n df i l mi sb e s t a tt h eo p t i m u mc o n d i t i o n s ，t h et b ”i n t e n s i t yi s1 0f o l d s t r o n g e rt h a nt h a ti ns o l u t i o n t h em e c h a n i s mi sb a s i c a l l ys a m ea st h a ti nt h es o l u t i o n a l t h o u g hs d b ss t i l la c t sa st h e “b r i d g e t ot r a n s f e rt h ee n e r g yo fb s a t ot o ”b u tt h e “b r i d g e ”r o l eo f t h ee n e r g yt r a n s f e ri sm a i n l yt h es d b sm o l e c u l e si na ne x c i t e ds t a t e t h e e n h a n c e m e n te f f e c ti si n t e r p r e t e db yc o n d e n s e di n c i d e n ty i e l da n di n c r e a s e dr a t e so f e n e r g yt r a n s f e r i nt h ef i f t hs e c t i o n , 0 1 1 i s y n t h e t i ca l b u m i np r o t e i nn a n o p a r t i c l ep o s s e s s e st h eu n i q u e p e c u l i a rl u m i n e s c e n c ef e a t u r e si n c l u d i n gi n c r e a s e df l u o r e s c e n c eq u a n t u m y i e l dw i t hb l u e s h i f to ff l u o r e s c e n c eb a n d ，u n u s u a l l yd e c r e a s e dl i f e t i m ea n dt h eg r e a t e re n h a n c e m e n t v i 山东大学搏士学位论文 e x t e n tf o rt h ef l u o r o p h o r e sw i t ht h el o w e rq u a n t u my i e l d ，w h i c ha r ed i f f e r e n tf r o mt h o s e o ft h e r e g u l a rn a n o p a r t i c l er e p o r t e ds u c h a s m e t a l l i c ，s e m i c o n d u c t o ra n do r g a n i c n a n o p a r t i c l e s i ti sf o u n dt h a t t h i sp r o t e i nn a n o p a r t i c l ei sa c t i v eo nt h eh i g hs e l e c t i v e r e c o g n i t i o no ft h eh e l i xs e g m e n ti nd o u b l e - s t r a n d e dd n a ，r e s u l t e di nt h ef o r m a t i o no f t w o d i m e n s i o n a l “n e c k l a c ea n db e a d a g g r e g a t ew i t har e m a r k a b l eq u e n c h i n go ft h e f l u o r e s c e n c eo fp r o t e i nn m a o p a r t i c l e b a s e do ni t t h es e n s i t i v ea n ds e l e c t i v ea s s a yf o r d n ai se s t a b l i s h e d i na d d i t i o n ，t h eb i n d i n gm o d e li si n v e s t i g a t e db yb i o k i n e t i c t e c h n i q u e s t h ec h i e f c h a r a c t e r i s t i c so f t h i st h e s i sa r ea sf o l l o w s ： 1 t h ew h o l ei n t e r a c t i o nb e t w e e nb s aa n da r o m a t i cs u f f a c t a n t sw a ss t u d i e dd e e p l y ， t r a c k i n go nt h ea l t e r a t i o n so f b o t hb i n d i n gm o d e la n dp r o t e i nc o n f o r m a t i o n ，t os u g g e s tt h e b i n d i n gm o d e lo fb s aa n ds u r f a c t a n t s ，a n dd i s c u s st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ne n e r g y t r a n s f e ra n da r o m a t i cr i n gs t a c k i n g i na d d i t i o n ，c p bw i t hh i g l lc o n c e n t r a t i o nf o r m sr o d m i e e l l ei nw h i c hb s am o l e c u l ei sp e n e t r a t e d ，t oc a u s et h er e f o l d i n gp r o c e s so fb s a t h e d i s r u p t i n go f t h ea r o m a t i cr i n gs t a c k i n gr e s u l t si nt h ed i s a p p e a r a n c eo f t h ee n e r g y 仃a n s f e r b e t w e e nc p ba n db s a 2 w ef o u n da n di n v e s t i g a t et h er a r ee a r t hc o - l u m i n e s c e n c ee f f e c ti nt h ep r e s e n c eo f p r o t e i n ，a n da p p l y i n gi tt ot h ed e t e r m i n a t i o no fp m t e i n ss e n s i t i v e l y t h el u m i n e s c e n t m e c h a n i s mi ss t u d i e da n dt h er o l e so ft w os u r f a c t a n t s ( s d b sa n dc p b ) r r cc o m p a r e di n t h ep r o c e s so f e n e r g y 缸 s n s f e r ：s d b sa c t i n g 龉a “t r a n s f e rb r i d g e o f e n e r g yt r a n s f e rf r o m p r o t e i nt or a r ee a r t hi o n s ，r e s u l t i n gi nt h ee n h a n c e df l u o r e s c e n c eo ft b ”i nt h i st e r n a r y c o m p l e xo ft b s d b s b s a w h e r e a si nt h g d - b s a - c p b ，t h ee n e r g yt r a n s f e rh a p p e n s f r o mc p bt ou n f o l d i n gb s a w h e r ec p bi sa c t i n ga st h ee n e r g yd o n o ra n dp r o m o t e ro f e n e r g yt r a n s f e rb e t w e e nb s a a n dt h 3 + f 6 r s t e rt h e o r yi su s e dt oc a l c u l a t et h ed i s t r i b u t i o n o fe n h a n c i n gf a c t o r sa n dh a sl e dt oag r e a t e ru n d e r s t a n d i n go ft h em e c h a n i s m so fe n e r g y t r a n s f e r 3 w ec o m b i n et h er a r ee a r t hc o - l u m i n e s c e n c ee f f e c ta n dm e t a ln a n o p a r t i c l es u r f a c e e n h a n c e df l u o r e s c e n c et oe s t a b l i s ham o r es e n s i t i v ea s s a yt od e t e c tt h ep r o t e i n s t h e a d v a n t a g e so ft h i sm e t h o da r eas m a l lq u a n t i t yo fs a m p l er e q u i r e d ，h i g hs e n s i t i v i t yw i m c o m m o ne x c i t a t i o n r e s o u r c e 1 1 1 es t u d yo nt h el u m i n e s c e n tm e c h a n i s mi n d i c a t e st h a t s d b sa c t i n ga st h e “b r i d g e ”o fe n e r g yt r a n s f e rm a i n l yi st h es d b sm o l e c u l e si na n e x c i t e ds t a t e 4 i ti sf o u n dt h a tt h ea l b u m i np r o t e i nn a n o p a r t i c l e sp o s s a s s et h eu n i q u ep e c u l i a r l u m i n e s c e n c ef e a t u r e sa n do p t i c a l e l e c t r i c a ls i z ee f f e c t ，w h i c ha r ed i f f e r e n tf r o mt h o s eo f v i i 山东大学博士学位论文 m e t a l l i c ，s e m i c o n d u c t o ra n do r g a n i cn a n o p a r t i c l e s t h ep r o t e i nn a n o p a r t i c l eh a st h el l i 曲 s e l e c t i v er e c o g n i t i o nf o rt h eh e l i xs e g m e n ti nd o u b l e s t r a n d e dd n a ，r e s u l t e di nt h e r e m a r k a b l eq u e n c h i n go ft h ef l u o r e s c e n c eo fp r o t e i nn a n o p a r t i c l e b a s e do ni t ，t h e s e n s i t i v ea n ds e l e c t i v ea s s a yf o rd n ai se s t a b l i s h e d i na d d i t i o n ，t h eb i n d i n gm o d e li s i n v e s t i g a t e db yb i o k i n e t i ct e c h n i q u e s t h el u m i n e s c e n tm e c h a n i s mi sa l s od i s c u s s e d t h er e s e a r c h e sa b o v en o to n l ye n r i c ht h er e s e a r c ho nt h em e c h a n i s mo fi n t e r a c t i o n b e t w e e ns m a l lm o l e c u l e sa n dp r o t e i n ，b u ta l s oe n l a r g et h ea p p l i c a t i o no fr a r ee a r t hc o l u m i n e s c e n c ee f f e c t i na d d i t i o n ，n a n o m e t e rt e c h n i q u ei si n t r o d u c e di nt h i st h e m e ，w h i c h w i l lp r o m o t et h ed e v e l o p m e n to f b i o - a n a l y t i c a lc h e m i s t r ya n db i o t e c h n o l o g y k e y w o r d s ：r a r ee a r t hi o nc o - - l u m i n e s c e n c ee f f e c t ；p r o t e i n ；s u r f a c t a n t ；n a n o m e t a le n h a n c e df l u o r e s c e n c e ；p r o t i e nn a n o p a r t i c l e ；n u c l e i ca c i d 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人 承担。 论文作者签名： 日期： 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅 和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本 学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：导师签名：日 期： 山东大学博士学位论文 第