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NMR Protein-Ligand Interaction Studies under Non-Homogeneous Conditions for Biomaterial Generation： A Model for Artificial Lectin-Carbohydrate Recognition

引用

材料科学与工程（中英文B版） 2012年第12期2卷 618-625页

作者： Cristina Airoldi Silvia Merlo Erika Sironi Francesco Nicotra jesfis jimenez-barbero Department of Biotechnology and Biosciences University of Milano-Bicocca 20126 Milan Italy Centro de Investigaciones Biol6gicas CSIC 28040 Madrid Spain

Smart biomaterials for tissue regeneration need to incorporate molecules able to interact with specific cellular adhesion or morphogenic proteins of the extracellular matrix (ECM). NMR binding studies allow obtaining structural information essential for the comprehension of biological processes and, nowadays, high-resolution magic-angle-spinning (HR-MAS) NMR spectroscopy is a well-established tool for the study of heterogeneous systems. Here the generation of a model-system used to explore the possibility to reveal interactions between two molecular entities, one of which linked to a solid support, to mimic a bioactive species immobilized on a biomaterial surface, is presented. The carbohydrate recognition processes that take place in the ECM have a pivotal role in promoting cell adhesion and differentiation and, thus, tissue regeneration. Hence, a pseudo-receptor, that mimics the lectin binding site was prepared and its interaction with a panel of different monosaccharides was characterized. The results obtained support the theoretical model according to which lectins bind carbohydrates exploiting the CH-π interactions occurring in their active site. Moreover the NMR experimental approach here described can be generally applied when the interacting species do not have the same solubility properties in physiological conditions and, in particular, can be exploited for the analysis and characterization of molecular recognition events occurring at biomaterial surface.

关键词：外源凝集素生物材料相互作用识别模型 NMR 蛋白质均质条件单糖

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