生物大分子自组装市公开课一等奖省名师优质课赛课一等奖课件

生物大分子自组装目录1.引言2.原理3.影响原因4.表征伎俩5.研究进展6.应用7.展望引言自组装（self-assembly）：是指基本结构单元（分子，纳米材料，微米或更大尺度物质）自发形成有序结构一个技术。

在自组装过程中，基本结构单元在基于非共价键相互作用下自发组织或聚集为一个稳定、含有一定规则几何外观结构。

原理利用分子与分子或分子中某一片段与另一片段之间分子识别,相互经过非共价作用形成含有特定排列次序分子聚合体。分子自发地经过无数非共价键弱相互作用力协同作用是发生自组装关键。自组装动力以及导向作用影响原因1.分子识别影响

包含分子间有几何尺寸、形状上相互识别以及分子对氢键、π-π相互作用等非共价相互作用力识别

2.组分影响

组分结构和数目对自组装超分子聚集体结构有很大影响。

BushraSiddique和JeanDuhamel研究了多肽序列对多肽自组装影响。结果发觉，不一样序列氨基酸自组装多肽HLB值不一样，含有较多天冬氨酸多肽序列形成亲水性多肽，而苯丙氨酸含量较高多肽序列则形成疏水性多肽。3.溶剂影响

溶剂性质及结构上不一样都可能造成自组装体系结构发生重大改变。任何破坏非共价键溶剂,都可能会影响到自组装过程进行,包含溶剂类型、密度、ｐＨ值以及浓度等。

MingyanYan等人在使用狭鳕皮肤胶原蛋白进行自组装时候发觉，当胶原蛋白浓度到达0.6mg/ml时，可加速自组装过程，这一结果说明高浓度可加速自组装过程；当ph值为7.2时，自组装速率常数最大；当NaCl浓度为30至60mM时，更适合于胶原蛋白自组装

表征伎俩1.扫描隧道显微镜（STM）、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM):排列、取向、空间构象2.红外光谱、核磁共振谱（NMR）、荧光分析和光电子能谱能取得组装体系分子结构信息；椭圆光度法、X射线衍射晶体分析及极化光谱法用来研究自组装膜厚度、结构组成等性质；接触角法可了解表面疏水亲水性；差示扫描量热（DSC）用以研究体系热力学性质。研究进展一.多糖及其衍生物自组装

壳聚糖分子链上氨基和羟基都能够作为化学修饰位点，经过一定化学改性就能够得到含有不一样种类亲疏水性链段壳聚糖衍生物，大大增加了它在药品缓释体系中应用。

1.制备了脱氧胆酸改性壳聚糖而且在水溶液中组装成161—180nm颗粒2.采取乙二醇对壳聚糖分子进行接枝改性以增强其水溶性，从而改进壳聚糖在中性环境下溶解性问题3.在亲水性壳聚糖基础上，研究者们又在壳聚糖分子链上接枝不一样疏水链段来改进其两亲性二.蛋白质自组装

蛋白质分子自组装主要经过在蛋白质溶液中加入有机溶剂、改变温度或者pH值等方法来实现，从而得到所需要纳米结构。

当前来说，蛋白质分子自组装最惯用方法就是去溶剂法。

1.利用有机溶剂使得蛋白质分子去溶剂化，然后用戊二醛交联得到蛋白质纳米颗粒。2.利用乙醇对人血清白蛋白去溶剂化作用得到纳米颗粒3.利用丝蛋白特殊结构应用主要用于纳米药品载体制备主要包含蛋白质(如明胶、白蛋白、丝蛋白等)和多糖(如壳聚糖、海藻酸钠、环糊精、果胶等)两大类。1.自组装肽/鞣质酸双（N-乙酰氨基-苏氨酸）-1,5-戊烷二羧酸二甲酯庚二酸（0.15克，0.94毫摩尔）,EDAC（0.05克，0.32毫摩尔）和1-羟基苯并三唑（0.05克，0.37毫摩尔）溶解在DMF中,该混合物被冷却至5℃并振摇1小时。然后加入苏氨酸甲酯盐酸盐（0.3克，1.8毫摩尔），和三乙胺（5升），5℃下搅拌二十四小时2.姜黄素20个氨基酸组成，赖氨酸和缬氨酸交替组成两个臂，因为赖氨酸带电性质，静电斥力作用多肽折叠成一个发夹，缬氨酸含有疏水性，发夹与发夹之间经过疏水性与横向氢键得到延伸。3.海藻酸钠

由古洛糖醛酸（记为G酸）及其立体异构体甘露糖醛酸（记为M酸）两种结构单元以三种方式（MM段、GG段和MG段）经过α(1-4)糖苷键链接而成一个无支链线性共聚物174.环糊精

环糊精结构羟基—OH组成环糊精亲水表面碳链骨架组成了环糊精疏水内空腔hydrophilicsurfaceHydrophobiccavity18环糊精接上一个疏水基团（如Ph-C4H9），这个基团经过识别环糊精疏水性内腔，自组装成长链。展望1.自组装问题缺点是显著，当前所做研究更多是关注自组装体结构和功效,而对于自组装过程形成机制却极少被揭示,深入探索并发觉自组装组装机制及规则无疑是一个主要研究方向2.生物大分子作为自组装材料有其天然优越性，如碱基互补配对、氨基酸