界面活性劑對紫膜及細菌視紫質結構的影響

The Effects of Surfactants on Purple Membrane and Bacteriorhodopsin

吳家俊(Ng, Ka Chon)

指導教授 ： 朱立岡

國立清華大學/理學院/化學系/碩士(2013年)

摘要

吾人藉由紫外/可見光吸收光譜、圓二色光譜、螢光光譜及紅外吸收光譜法研究在界面活性劑的臨界微胞濃度以下，三種不同電性的界面活性劑對紫膜膜蛋白結構的影響。可見光區的吸收光譜可判別紫膜發色團—視黃醛附近的化學環境；利用螢光光譜中偵測色氨酸的放光峰位置以及螢光強度可間接得知蛋白質的結構與環境；圓二色光譜則用以判斷紫膜的三聚體組態；紅外光譜提供紫膜的蛋白質與脂質結構以及紫膜與界面活性劑的相互作用。綜合以上光譜線索可作為分析膜蛋白結構的方法。
在陽離子型界面活性劑十六烷基三甲基溴化胺( CTAB )加入紫膜，吾人發現紫膜在紫外/可見光譜發生不可逆的聚集及水溶性降低，並在紅外光吸收光譜發現CTAB黏附於紫膜及造成細菌視紫質的壓縮螺旋結構，推測CTAB和脂質因親水端帶電性不同，得因靜電吸引力附著在紫膜表面，造成紫膜聚集並使水溶性降低。而陰離子型界面活性劑十二烷基硫酸鈉( SDS )加入於紫膜，在SDS濃度於2.0 mM為分界，發現SDS加入濃度為2.0 mM以下時，在紫外/可見光吸收光譜發現紫膜發生可逆性結構轉變及等消光點，以及紫膜溶解度隨SDS濃度上升而增加；當SDS加入3.0 mM或以上時，在紫外/可見光譜發現構形改變，且紫膜在螢光光譜中發現色氨酸曝露至水溶液環境中。此外，圓二色光譜顯示紫膜受SDS影響由三聚體組態變成單體，在紅外光譜發現大量SDS黏附於紫膜並破壞細菌視紫質的螺旋結構；推測以疏水端附著於紫膜表面，而增加的負電性得增加紫膜水溶性，且隨著SDS濃度的變化，紫膜得受影響的程度亦不同。故在此吾人總結，當SDS加入2.0 mM以下，紫膜產生可逆性鬆散結構，當加入3.0 mM或以上時造成紫膜變質並被單體化，而細菌視紫質的二級結構亦被破壞。而中性界面活性劑二乙二醇單己醚( C6E2 )的加入則不影響紫膜以及細菌視紫質的結構。

關鍵字

界面活性劑 ； 紫膜 ； 細菌視紫質

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Surfactant ； Purple membrane ； Bacteriorhodopsin

參考文獻

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