Владивосток, Приморский край, Россия
Владивосток, Приморский край, Россия
Владивосток, Приморский край, Россия
Владивосток, Приморский край, Россия
Владивосток, Приморский край, Россия
Флуоресцентные квантовые точки (КТ) на основе сульфида кадмия являются перспективными материалами для оптики, оптоэлектроники, биологии и медицины. В последние годы наметился значительный прогресс в использовании наноматериалов для создания биосенсоров, в том числе с использованием белковых структур. Нативные или искусственно сконструированные биосенсоры с использованием ион-проводящих каналов являются весьма перспективным классом наноструктур. В данной работе апробированы различные подходы для формирования упорядоченных надмолекулярных структур поринов иерсиний ( Yersinia pseudotuberculosisи Y. ruckeri ), меченных КТ: (1) конъюгирование пориновой матрицы с предварительно полученными стабилизированными КТ и (2) синтез КТ в предварительно сформированной на слюде пориновой матрице в поддерживающем липидном бислое. Размеры КТ и их конъюгатов с белками измеряли с помощью метода динамического рассеяния света (непосредственно в водной суспензии). Морфологию поверхности образцов исследовали методом атомно-силовой микроскопии. Для характеристики оптических свойств полученных конъюгатов была использована сканирующая флуоресцентная спектроскопия. Обнаружено, что интенсивность люминесценции биоконъюгатов существенно зависит от способа приготовления КТ и образца белка (изолированный порин или комплекс порин-пептидогликан). Показано что в зависимости от типа образца в спектрах возбуждения люминесценции наблюдается сдвиг края фундаментального поглощения КТ. Это указывает на формирование различных по диаметру КТ и, следовательно, на возможность управления их размерами в зависимости от структуры белковой матрицы. Полученные данные открывают перспективу использования наноструктур на основе бактериальных поринов, меченных КТ, в качестве биосенсоров.
порин, сульфид кадмия, квантовые точки, конъюгация, люминисценция
1. Разумов В.Ф. Фундаментальные и прикладные аспекты люминесценции коллоидных квантовых точек. Успехи физических наук, 2016, т. 186, № 12, с. 1368-1376. @@Razumov V.F. Fundamental and applied aspects of luminescence of colloidal quantum dots. Advances Physical Science, 2016, vol. 186, no. 2, pp. 1368-1376. (In Russ.)
2. Wang Y., Herron N.J. Nanometer-sized semiconductor clusters: materials synthesis, quantum size effects, and photophysical properties. Phys. Chem., 1991, vol. 95, no. 2, pp. 525 -532.
3. Rosenbusch J.P. Characterization of the major envelope protein from Escherichia coli. Regular arrangement on the peptidoglycan and unusual dodecylsulfate binding. J. Biol. Chem., 1974, vol. 249, pp. 8019-8029.
4. Новикова О.Д., Вакорина Т.Н., Хоменко В.А., Лихацкая Г.Н., Ким Н.Ю., Емельяненко В.И., Кузнецова С.М., Соловьева Т.Ф. Влияние условий культивирования на пространственную структуру и функциональную активность OmpF-подобного порина из наружной мембраны Yersinia pseudotuberculosis. Биохимия, 2008, т. 73, № 2, с. 173-184. @@Novikova O.D., Vakorina T.I., Khomenko V.A., Likhatskaya G.N., Kim N.Yu,. Emelyanenko V.I, Kuznetsova S.M., Solov’eva T.F. Influence of cultivation conditions on spatial structure and functional activity of OmpF like porin from outer membrane of Yersinia pseudotuberculosis. Biochemistry, 2008, vol. 73, no. 2, pp. 173-184. (In Russ.)
5. Garavito R.M., Rosenbusch J.P. Isolation and crystallization of bacterial porin. Methods Enzymol, 1986, vol. 125, pp. 309-328.
6. Qi Xiao, Chong Xiao. Surface-defect-states photoluminescence in CdS nanocrystals prepared by one-step aqueous synthesis method Applied Surface. Science, 2009, vol. 255, pp. 7111-7114.
7. Набережных Г.А., Карпенко А.А., Хоменко. В.А., Соловьёва Т.Ф., Новикова О.Д. Получение упорядоченных структур бактериальных поринов в липидном бислое и исследование их морфологии методом атомно-силовой микроскопии. Биофизика, 2019, т. 64, № 6, с. 1107-1114. @@Naberezhnykh G.A, Karpenko A.A., Khomenko V.A., Solov’eva T.F., Novikova O.D. The formation of Ordered Structures of Bacterial Porins in a Lipid Bilayer and Analysis of Their Morphology by Atomic Force Microscopy. Biophysics, 2019, vol. 64, no. 6, pp. 901-907.
8. Rempel A., Magerl A. Non-periodicity in nanoparticles with close-packed structures. Acta Crystal. Section A, 2010, vol. 6, no. 4, pp. 479-483.
9. Voznyy O. Mobile Surface Traps in CdSe Nanocrystals with Carboxylic Acid Ligands. J. Phys. Chem. C, 2011, vol. 115, no. 32, pp. 15927-15932.
