《不對稱脂膜結構中分子運動規律及膜的穩定性研究》是依託陝西師範大學，由郝長春擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：不對稱脂膜結構中分子運動規律及膜的穩定性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：郝長春
- 依託單位：陝西師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
細胞膜不對稱性的異常與細胞老化、凋亡、癌變及免疫系統缺陷等疾病密切相關，探索不對稱脂膜結構中分子運動規律及膜的穩定性對弄清這些疾病的成因具有重要的化學生物學意義。本項目圍繞不對稱性脂膜內分子動態特徵及膜的穩定性問題，擬採用LB/LS、LB/VF方法製備不對稱雙層膜，利用螢光共振能量轉移、單分子力譜、螢光成像等方法研究環境因素(溫度、離子)、成膜材料(磷脂、糖脂、膽固醇、蛋白質、PEG與PVP修飾的脂)對雙層膜分子運動規律和膜穩定性的影響，檢測膜內分子翻轉、重排的動態過程，探究分子跨膜運動規律及脂膜結構中分子間相互作用的化學、物理機理，弄清形成穩定不對稱雙層膜的關鍵因素。本項目的開展為研究真實細胞膜的物理化學狀態、理解細胞膜結構和功能的關係提供新的思路和實驗方法，為闡明細胞膜不對稱變化誘發疾病的內在機理、探索相應疾病的治療方法提供理論依據和實驗支持。
結題摘要
本項目主要研究了脂膜結構的構建，選擇生物膜中含量較豐富的脂[磷脂醯膽鹼(PC)、鞘磷脂(SM)、磷脂醯乙醇胺(PE)、磷脂醯絲氨酸(PS)、心磷脂（CL）等]，製備了脂膜結構，通過分析熱力學參數，如：平均分子面積、過量分子面積、壓縮模量、吉布斯自由能、相關係數等分析和揭示了脂膜結構中分子的運動規律和相互作用機理，探討溫度、離子、壓力、襯底因素對脂膜結構的影響，分析脂成分的種類、分子官能團(碳鏈長度、飽和度、頭部基團)變化等形成的多相態共存的不對稱雙層膜的動態特徵規律，探討脂膜的穩定性因素。膽固醇、糖脂、蛋白質、藥物分子、納米顆粒等生物分子對脂膜結構的動態特徵影響。研究膽固醇加入到脂中形成的液態有序相和液態無序相共存結構的不對稱雙層膜的動態特徵和不同糖鏈長度的糖脂對不對稱雙層膜內分子運動規律及膜的物理化學狀態變化的影響，進一步評估不對稱雙層膜的穩定性。 蛋白質對不對稱雙層膜結構的動態特徵影響。選擇具有代表性的錨定蛋白和跨膜蛋白各一種，分析蛋白質在維持不對稱雙層膜穩定性過程中的作用。納米顆粒靶向藥物是該方向的研究拓展領域之一，本項目也對磁性納米顆粒與脂膜結構相互作用進行了探討，分析了親疏水納米顆粒對脂膜結構的影響。通過脂膜內分子運動特徵和穩定性的研究，系統地探索環境因素、成膜組分對膜的結構形成的影響，分析雙層膜結構動態變化的內部機理，為理解細胞膜分子跨膜運動規律以及生物學過程奠定基礎，為闡明細胞膜變化誘發疾病的內在機理和探索相應疾病的治療方法提供理論依據和實驗支持。通過改變脂成分和襯底性質嘗試建立一種穩定的不對稱雙層膜的構築方法，運用LB技術、原子力顯微鏡技術、螢光成像等手段動態檢測分子運動過程和膜的結構特徵，分析生物分子間的相互作用方式及結合位點，為進一步探討真實細胞膜的分子動態過程和形態結構變化奠定基礎。
