Monolayer의 합성, 조립, 그리고 특성화는 단백질 Monolayer의 전기에 대한 골드 Nanoparticle 필름을 보호
Summary
monolayer 보호 클러스터 (MPCs)로 알려진 Alkanethiolate 안정화 황금 colloids은 합성 특징과 같은 간단한 산화 환원 단백질의 단백질 monolayer의 전기에 대한 흡착 인터페이스로 박막에 모였습니다<em> 녹농균</em> azurin (AZ)와 시토크롬<em> C</em> (cyt<em> C</em>).
Abstract
콜로이드 골드는 단백질 monolayer의 전기 (PME)의 흡착 플랫폼 역할을 필름 어셈블리로 합성하고 이후 통합됩니다 monolayer 보호 금색 클러스터 (MPCs)라는 alkanethiolate 리간드로 보호 nanoparticles. PME는 전자 송금 (동부 표준시) 반응을위한 산화 환원 파트너로서 역할을 수정 전극에서 흡착 플랫폼을 confining하여 산화 환원 단백질의 전기 특성을 공부를위한 모델 시스템으로 활용됩니다. 연구는이 자연의 황금 nanoparticle 필름 어셈블리가 더 균일한 단백질 흡착 환경을 제공하고 alkanethiol 자기 조립 monolayers (SAM)로 수정보다 전통적인 시스템에 비해 거리 의존하지 않고 동부 표준시를 촉진하는 것으로 나타났습니다. 1-3이 종이 MPCs에서 hexanethiolate 리간드가 수정된 부르 스트 반응 4를 사용하여 합성 및 자외선 가시 (UV – VIS) 분광, 전송 전자 현미경 (TEM), 그리고 양자 (1 H) 핵 자기 공명 (NMR)과 특징과 작용. MPC 필름은 MPC의 레이어와 dithiol 연결 분자를 교대의 "딥 사이클"메서드를 사용하여 SAM 수정된 골드 전극 인터페이스에서 조립됩니다. 금 전극에 영화의 성장은 시스템의 전류를 충전 더블 레이어의 변경 사항을 측정하여 electrochemically 추적됩니다. 실란 수정된 유리 슬라이드에 조립 유사한 영화는 예상 필름 두께를 제공합니다 영화의 성장과 교차 단면 TEM 분석의 광학 모니터링하실 수 있습니다. 필름 조립하는 동안, MPC의 리간드 보호 조작뿐만 아니라 내부의 연동 메커니즘은 서로 다른 흡착 메커니즘을 가지고 산화 환원 단백질과 인터페이스, 쉽게 적응 아르 네트워크 필름에 대한 수 있습니다. 예를 들어, 모나스 녹농균이라는 박테리아 azurin (AZ)는 hexanethiolate MPCs 및 시토크롬 C (cyt C) MPC 계면 층을 수정 카르복실산에 electrostatically 움직일 수의 dithiol 링크된 영화에 hydrophobically adsorbed 수 있습니다. 이 보고서에서는, 우리는 독점적 AZ 시스템 필름 프로토콜에 중점을두고 있습니다. MPC 플랫폼에서 수정된 합성 단백질의 흡착과 관련된 조사는 biomolecules과 인간이 만든 물질 사이의 상호 작용에 대한 이해를 더하고, 결과적으로 바이오 센서 구조, 동부 표준시 모델링 시스템 및 합성 biocompatible 물질의 개발을 원조 수 있습니다. 5-8
Protocol
Discussion
단백질 monolayer의 전기는 산화 환원 단백질과 합성 흡착 플랫폼 사이의 상호 작용을 연구하는 데 효과적인 기술이다. 이 전략의 효과 그러나, 분자 수준의 제어 높은 수준의 흡착 인터페이스를 엔지니어 수있는 능력에 따라 달라집니다. 이 프로토콜에서 만든 MPC 기반 플랫폼보다 동질적인 단백질 흡착 환경 세를 제공하고 alkanethiolate SAMs를 고용 전통 PME 시스템에 비해 더 멀리 둘 ?…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 기꺼이 국립 과학 재단 (CHE – 0847145), 그리고 넉넉한이 연구를 지원하기위한 헨리 드레이 퓨 스를 교사 학술 상 프로그램을 인정합니다. 우리는 특별히 크리스틴 데이비스, 크로스 – 단면 영상과 함께 그녀의 도움 리치몬드 대학에서 생물의학과 현미경 및 이미징 이사를 인식하고 싶습니다. 특별 감사는 Drs에 주어집니다. T. 레오폴드, R. Kanters, D. 켈로그, R. 밀러, 그리고 W. 사례뿐만 아니라, 러스 콜린스, 필 조셉, 캐롤린 마크, 맨디 Mallory와 존 Wimbush – 모든이 대학에서 가능한 학부생 연구를하다 리치몬드의. 감사합니다 아주 개인은 레오폴드의 연구실에있는 모든 현재, 과거와 미래의 대학 연구자들에게 주어집니다.
Materials
| Name of the reagent and equipment | Company | Catalogue number |
|---|---|---|
| Tetraoctylammonium bromide | Sigma-Aldrich | 294136 |
| Sodium borohydride | Sigma-Aldrich | 213462 |
| Hydrogen tetrachloroaurate | Sigma-Aldrich | 254169-5G |
| 1-Hexanethiol | Sigma-Aldrich | 234192 |
| Transmission Electron Microscope | JEOL | 1010 |
| Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer | Bruker Avance | 300 MHz |
| Formvar/carbon support film on copper grid (400 mesh) | Electron Microscopy Sciences | FCF400-Cu |
| Gold substrate | Evaporated Metal Films Corp. | Custom |
| Ag/AgCl Reference electrode | Microelectrodes, Inc. | MI-401F |
| Potentiostats | CH Instruments, Inc. | CHI650A, CHI610B |
| 1,9-Nonanedithiol | Sigma-Aldrich | N29805 |
| (3-mercaptopropyl)-trimethoxysilane | Sigma-Aldrich | 175617 |
| Ultraviolet Visible Spectrophotometer | Agilent | 8453 |
| Embed 812 epoxy resin | Electron Microscopy Sciences | 14120 |
| "00" BEEM capsule | Electron Microscopy Sciences | 70000-B |
| Silicon flat mold | Electron Microscopy Sciences | 70900 |
| Diamond knife | Diatome | 21-ULE, S12801 |
Referencias
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