분자 결합의 힘 분광학
금 코팅 실리콘 기판은 분자의 부착을 촉진하고 AFM, 힘 분광학 및 질량 분광학 응용 분야에서 자기조립 단층(SAM)을 생성할 수 있습니다. 금 코팅 기판의 고순도와 균일성은 특성화 방법에 이상적인 표면을 제공합니다.
캘리포니아 대학교 로렌스 리버모어 국립연구소에서 수행한 연구에서는 원자힘 현미경(AFM)과 폴리머 테더를 사용하여 단백질과 리간드의 결합 능력을 조사했습니다. 플라티퍼스 테크놀로지스의 금 코팅 실리콘 기판 를 사용하여 단백질과 리간드 상호작용을 연구할 수 있는 기능화된 표면을 만들었습니다.
콘카나발린-A 단백질(ConA)과 만노스 사이의 결합 파열력을 조사했습니다. 탄수화물 결합에 중요한 역할을 하는 ConA를 평가 대상으로 선정했습니다. 탄수화물 결합 분자는 리간드와의 결합을 제어함으로써 쉽게 조작할 수 있는 독특한 화학적 및 물리적 특성을 가지고 있습니다. 리간드는 다른 분자와의 결합을 용이하게 하는 분자로, 결합을 위해 선택된 리간드는 만노스라는 당입니다. ConA와 만노스 사이의 파열력 연구는 질병을 연구하고 새로운 생물학적 발전의 발견을 촉진하는 데 사용될 수 있습니다.
생물학적 분자의 비특이적 결합을 줄이기 위해 힘 분광법을 사용했습니다. 기판 표면을 조사하기 위해 분자를 AFM 캔틸레버에 부착했습니다. 캔틸레버의 처짐을 조사하여 처짐의 변화와 결합 파열을 일으키는 데 필요한 힘을 나타냈습니다. 결합 파열은 파열에 접근하기 전에 폴리머가 늘어나는 거리를 계산하여 결정됩니다. 이 실험에서는 결합 종을 폴리머 테더에 부착했습니다.
연구진은 단일 테더링 시스템과 달리 이중 테더링 시스템을 적용했습니다. 이중 테더링 시스템을 통해 단백질은 AFM 상단에 부착하고 리간드는 금 기판에 부착할 수 있었습니다. 국소화된 특이적 결합과 비특이적 결합을 생성함으로써 비특이적 결합의 가능성을 제거하는 데 도움이 되었습니다. 또한 이 방법은 힘 측정의 전반적인 정확도를 향상시킵니다.
질화규소 캔틸레버를 식염수 처리하여 AFM 팁의 활성기 수를 줄인 후 ConA가 포함된 완충 용액에 담갔습니다. 그런 다음 오리너구리 금 코팅 실리콘 기판을 에탄올에 담가 SAM을 생성한 다음 만노스 용액에 담갔습니다. 이렇게 해서 만노스 기능화 기판이 만들어졌습니다.
그런 다음 테더링된 ConA 단백질과 만노스 기질 사이에서 AFM 측정을 수행했습니다. 세 가지 길이 척도가 접착제 상호 작용으로 확인되었습니다.
파열력은 팁에서 기판까지의 거리에 따라 결정되었습니다. 위 그림의 섹션 C는 33~43mm 사이의 단백질과 리간드 상호작용을 보여줍니다. 이 위치는 ConA와 만노스 사이의 단백질-탄수화물 결합이 처음 끊어지는 지점을 나타냅니다. 이 위치는 길이가 크게 증가하여 결합이 파열되었음을 나타냅니다. 단백질-리간드 결합 억제제 역할을 하는 만노스 버퍼를 추가하여 결과를 추가로 확인했습니다. 이전에 나타난 33~43mm 사이의 접착 상호작용은 차단제 첨가를 통해 감소한 반면, 다른 영역은 영향을 받지 않았습니다.
결론적으로, AFM 기술과 금 코팅 실리콘 기판 는 비특이적 결합을 연구할 때 고무적인 결과를 제공할 수 있습니다.
리소스:
KO 
EN 
ES 
ZH 
JA 
DE 
FR