• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

利用核磁共振光谱法测量金纳米颗粒上的蛋白质结合能力。

Using NMR Spectroscopy To Measure Protein Binding Capacity on Gold Nanoparticles.

作者信息

Perera Y Randika, South Taylor M, Hughes Alex C, Parkhurst Ashlyn N, Williams Olivia C, Davidson Mackenzie B, Wilks Chloe A, Mlsna Debra A, Fitzkee Nicholas C

机构信息

Mississippi State University, Mississippi State, Mississippi.

出版信息

J Chem Educ. 2020 Mar 10;97(3):820-824. doi: 10.1021/acs.jchemed.9b00625. Epub 2020 Jan 21.

DOI:10.1021/acs.jchemed.9b00625
PMID:34045774
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8152810/
Abstract

A simple one-dimensional H NMR experiment that quantifies protein bound to gold nanoparticles has been developed for upper-division biochemistry and physical chemistry students. This laboratory experiment teaches the basics of NMR techniques, which is a highly effective tool in protein studies and supports students to understand the concepts of NMR spectroscopy and nanoparticle-protein interactions. Understanding the interactions of gold nanoparticles (AuNPs) with biological macromolecules is becoming increasingly important as interest in the clinical use of nanoparticles has been on the rise. Applications in drug delivery, biosensing, diagnostics, and enhanced imaging are all tangible possibilities with a better understanding of AuNP-protein interactions. The ability to use AuNPs as biosensors for drug delivery methods in cellular uptake is dependent on the amount of protein that is able to bind to the surface of the nanoparticle. This laboratory experiment solidifies concepts such as quantitative NMR spectroscopy while reinforcing precision laboratory titrations. Students learn how H proton NMR spectra can be used to measure free protein in solution and protein bound to AuNPs. A simple formula is used to determine the binding capacity of the nanoparticle. This analysis helps students to understand the impact of nanoparticle-protein interactions, and it allows them to conceptualize macromolecular binding using NMR spectroscopy.

摘要

我们为高年级生物化学和物理化学专业的学生开发了一种简单的一维氢核磁共振(¹H NMR)实验,用于量化与金纳米颗粒结合的蛋白质。这个实验室实验教授核磁共振技术的基础知识,该技术在蛋白质研究中是一种非常有效的工具,有助于学生理解核磁共振光谱学和纳米颗粒 - 蛋白质相互作用的概念。随着对纳米颗粒临床应用的兴趣日益增加,了解金纳米颗粒(AuNP)与生物大分子的相互作用变得越来越重要。更好地理解AuNP - 蛋白质相互作用后,在药物递送、生物传感、诊断和增强成像等方面的应用都切实可行。将AuNP用作细胞摄取中药物递送方法的生物传感器的能力取决于能够结合到纳米颗粒表面的蛋白质数量。这个实验室实验巩固了定量核磁共振光谱学等概念,同时强化了精确的实验室滴定操作。学生们学习如何利用¹H质子核磁共振光谱来测量溶液中的游离蛋白质以及与AuNP结合的蛋白质。使用一个简单的公式来确定纳米颗粒的结合能力。这种分析有助于学生理解纳米颗粒 - 蛋白质相互作用的影响,并使他们能够利用核磁共振光谱学来概念化大分子结合。

相似文献

1
Using NMR Spectroscopy To Measure Protein Binding Capacity on Gold Nanoparticles.利用核磁共振光谱法测量金纳米颗粒上的蛋白质结合能力。
J Chem Educ. 2020 Mar 10;97(3):820-824. doi: 10.1021/acs.jchemed.9b00625. Epub 2020 Jan 21.
2
The Landscape of Gold Nanocrystal Surface Chemistry.金纳米晶表面化学的研究现状。
Acc Chem Res. 2023 Jun 20;56(12):1553-1564. doi: 10.1021/acs.accounts.3c00109. Epub 2023 Jun 1.
3
Macromolecular crowding: chemistry and physics meet biology (Ascona, Switzerland, 10-14 June 2012).大分子拥挤现象:化学与物理邂逅生物学(瑞士阿斯科纳,2012年6月10日至14日)
Phys Biol. 2013 Aug;10(4):040301. doi: 10.1088/1478-3975/10/4/040301. Epub 2013 Aug 2.
4
Size-Dependent Interactions of Lipid-Coated Gold Nanoparticles: Developing a Better Mechanistic Understanding Through Model Cell Membranes and in vivo Toxicity.尺寸依赖的脂质包覆金纳米粒子相互作用:通过模型细胞膜和体内毒性研究发展更好的机制理解。
Int J Nanomedicine. 2020 Jun 11;15:4091-4104. doi: 10.2147/IJN.S249622. eCollection 2020.
5
A CURE Biochemistry Laboratory Module to Study Protein-Protein Interactions by NMR Spectroscopy.一个用于通过核磁共振光谱研究蛋白质-蛋白质相互作用的CURE生物化学实验室模块。
J Chem Educ. 2020 Feb 10;97(2):437-442. doi: 10.1021/acs.jchemed.9b00364. Epub 2020 Jan 6.
6
Surface Modification of Gold Nanoparticles with Small Molecules for Biochemical Analysis.小分子对金纳米粒子的表面修饰及其在生化分析中的应用。
Acc Chem Res. 2017 Feb 21;50(2):310-319. doi: 10.1021/acs.accounts.6b00506. Epub 2017 Jan 9.
7
DNA nanotechnology in the undergraduate laboratory: Electrophoretic analysis of DNA nanostructure biostability.本科实验室中的DNA纳米技术:DNA纳米结构生物稳定性的电泳分析
J Chem Educ. 2023 Jan 10;100(1):316-320. doi: 10.1021/acs.jchemed.2c00656. Epub 2022 Oct 31.
8
Solution NMR of Nanoparticles in Serum: Protein Competition Influences Binding Thermodynamics and Kinetics.血清中纳米颗粒的溶液核磁共振:蛋白质竞争影响结合热力学和动力学。
Front Physiol. 2021 Aug 17;12:715419. doi: 10.3389/fphys.2021.715419. eCollection 2021.
9
Understanding Protein Structure Deformation on the Surface of Gold Nanoparticles of Varying Size.理解不同尺寸金纳米颗粒表面的蛋白质结构变形。
J Phys Chem C Nanomater Interfaces. 2016 Dec 15;120(49):27944-27953. doi: 10.1021/acs.jpcc.6b08089. Epub 2016 Nov 21.
10
Utilizing Mechanistic Cross-Linking Technology to Study Protein-Protein Interactions: An Experiment Designed for an Undergraduate Biochemistry Lab.利用机理交联技术研究蛋白质-蛋白质相互作用:为本科生物化学实验室设计的一项实验
J Chem Educ. 2017 Mar 14;94(3):375-379. doi: 10.1021/acs.jchemed.6b00453. Epub 2017 Feb 3.

本文引用的文献

1
Protein Interactions with Nanoparticle Surfaces: Highlighting Solution NMR Techniques.蛋白质与纳米颗粒表面的相互作用:聚焦溶液核磁共振技术。
Isr J Chem. 2019 Nov;59(11-12):962-979. doi: 10.1002/ijch.201900080. Epub 2019 Sep 19.
2
Effect of Biochar on Microbial Growth: A Metabolomics and Bacteriological Investigation in E. coli.生物炭对微生物生长的影响:大肠杆菌的代谢组学和细菌学研究。
Environ Sci Technol. 2019 Mar 5;53(5):2635-2646. doi: 10.1021/acs.est.8b05024. Epub 2019 Feb 14.
3
Mechanistic Insight into Nanoparticle Surface Adsorption by Solution NMR Spectroscopy in an Aqueous Gel.水凝胶中溶液 NMR 光谱对纳米颗粒表面吸附的机理研究
Angew Chem Int Ed Engl. 2017 Aug 7;56(33):9802-9806. doi: 10.1002/anie.201704471. Epub 2017 Jul 17.
4
Toward a molecular understanding of nanoparticle-protein interactions.迈向对纳米颗粒与蛋白质相互作用的分子理解。
Biophys Rev. 2012 Jun;4(2):137-147. doi: 10.1007/s12551-012-0072-0. Epub 2012 Mar 15.
5
Understanding Protein Structure Deformation on the Surface of Gold Nanoparticles of Varying Size.理解不同尺寸金纳米颗粒表面的蛋白质结构变形。
J Phys Chem C Nanomater Interfaces. 2016 Dec 15;120(49):27944-27953. doi: 10.1021/acs.jpcc.6b08089. Epub 2016 Nov 21.
6
Electrostatic Interactions and Protein Competition Reveal a Dynamic Surface in Gold Nanoparticle-Protein Adsorption.静电相互作用与蛋白质竞争揭示了金纳米颗粒-蛋白质吸附中的动态表面
J Phys Chem C Nanomater Interfaces. 2016 Oct 27;120(42):24231-24239. doi: 10.1021/acs.jpcc.6b08469. Epub 2016 Oct 5.
7
Silver nanoparticle protein corona and toxicity: a mini-review.银纳米颗粒蛋白冠层与毒性:一篇综述短文
J Nanobiotechnology. 2015 Sep 4;13:55. doi: 10.1186/s12951-015-0114-4.
8
Using hydrogen-deuterium exchange to monitor protein structure in the presence of gold nanoparticles.在金纳米颗粒存在的情况下,利用氢-氘交换监测蛋白质结构。
J Phys Chem B. 2014 Dec 11;118(49):14148-56. doi: 10.1021/jp506506p. Epub 2014 Oct 10.
9
Kinetics of Neuraminidase Action on Glycoproteins by 1D and 2D NMR.通过一维和二维核磁共振研究神经氨酸酶对糖蛋白作用的动力学
J Chem Educ. 2011 Jan 1;88(1):95-97. doi: 10.1021/ed900054b.
10
Atomic-resolution dynamics on the surface of amyloid-β protofibrils probed by solution NMR.通过溶液 NMR 研究淀粉样-β原纤维表面的原子分辨率动力学。
Nature. 2011 Oct 30;480(7376):268-72. doi: 10.1038/nature10577.