氯化血红素功能化的石墨烯衍生物对蛋白质酪氨酸硝化的影响及其机理研究

作     者：徐焕 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高中洪;李海玲

授予年度：2017年

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：氯化血红素 石墨烯衍生物 过氧化物酶活性 自由基 蛋白质酪氨酸硝化 

摘      要：蛋白质酪氨酸硝化是蛋白质的翻译后修饰,它与诸多疾病的发生和发展有关。氯化血红素能够在过氧化氢和亚硝酸盐存在的条件下催化蛋白质酪氨酸硝化,文献报道了氯化血红素-石墨烯复合物具有很高的催化活性。在此,我们围绕该复合物对蛋白质酪氨酸硝化的影响来展开研究,并通过探究其机理来阐明该复合物的潜在应用。在本文中,首先,我们采用湿法化学的方法合成了一系列氯化血红素–石墨烯衍生物复合物。然后,我们采用傅里叶变换红外光谱、动态光散射和原子力显微镜等技术手段对复合物进行表征,证实了氯化血红素成功地负载在石墨烯衍生物上。其次,我们对复合物的过氧化物酶活性进行了测定并探究了复合物对蛋白质酪氨酸硝化的影响。结果表明,与游离的氯化血红素相比,氯化血红素与石墨烯复合后,其过氧化物酶活性显著升高了,同时,复合物却显著抑制了蛋白质酪氨酸硝化。此外,我们进一步研究了复合物对酪氨酸氧化和双酪氨酸生成的影响。结果显示,复合物促进了酪氨酸的氧化却抑制了双酪氨酸的形成。前者与类过氧化物酶活性的结果是一致的,但是后者与蛋白质酪氨酸硝化的结果一致。随后,我们运用Griess反应和高效液相色谱的方法对体系中亚硝酸盐和硝酸盐的含量进行了测定。结果表明,复合物促进了亚硝酸盐的氧化,并且,随着复合物中石墨烯衍生物含量的增加,硝酸盐的含也逐渐缓慢增加。最后,我们指出,复合物促进了酪氨酸和亚硝酸盐的氧化并生成酪氨酰自由基和二氧化氮自由基。但是,一方面,石墨烯夹层具有阻碍自由基–自由基耦合反应的作用,另一方面,复合物能将二氧化氮自由基进一步氧化为硝酸盐,于是,蛋白质酪氨酸硝化被显著抑制了。复合物这种促进单纯的氧化反应却抑制自由基-自由基耦合反应的特性,表明其在选择性氧化领域对于副产物的清除具有良好的潜在应用前景。