【摘 要】
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石墨烯(graphene)与氧化石墨烯(graphene oxide,GO)在生物医学领域已有着广泛的应用1,但它们与生物活性蛋白(如酶)之间的相互作用及其在酶工程中的应用等相关研究仍然较
【机 构】
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苏州大学功能纳米与软物质研究院,江苏省苏州市工业园区仁爱路199号,215123
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石墨烯(graphene)与氧化石墨烯(graphene oxide,GO)在生物医学领域已有着广泛的应用1,但它们与生物活性蛋白(如酶)之间的相互作用及其在酶工程中的应用等相关研究仍然较少。我们系统地研究了不同表面功能化的GO 与多种丝氨酸蛋白酶及蛋白酶抑制剂等的相互作用,发现双氨基聚乙二醇(PEG)及其衍生物修饰的GO(GO-PEG)能够选择性地提高胰蛋白酶的活性达两倍以上,并能显著增强胰蛋白酶的热稳定性(在80℃可保留70％酶活性),而对同家族的胰凝乳蛋白酶和蛋白酶 K 则几乎没有作用。对GO-PEG的进一步研究表明,其表面性质的决定因素,包括PEG 的氨基官能团及GO 自身的二维结构,与其对酶活性的调节密切相关。此外,GO-PEG 还可有效阻断胰蛋白酶与其抑制剂苯甲基磺酰氟和抑肽酶的结合,但不能阻断亮肽素与大豆胰蛋白酶抑制剂对其的抑制。上述研究首次表明了功能化GO 可作为酶的选择性多重正调节剂,展示出其在酶生物工程及下游相关领域如基于酶的生物检测中的全新应用前景。
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