HBV衣壳蛋白自组装的AFM单分子力谱研究

病毒衣壳蛋白（Virus Capsid Protein，VCP）的自组装对形成病毒粒子结构起着重要作用。研究病毒VCP的自组装不仅对于理解病毒的装配机理有着重要的理论意义，而且对于新型抗病毒药物的开发、筛选和新功能纳米材料的研制有着重大意义。一般认为，VCP组装过程中会形成一些低级的寡聚物中间体，但由于寡聚物的量十分有限，常规的方法在研究这些中间体时遇到困难。原子力显微镜（Atomic Force Microscopy，AFM）是近些年发展起来的一种高灵敏的新型仪器技术，对生物分子有着亚纳米级的成像分辨率和皮牛级的测力分辨率。本课题拟采用AFM单分子和动力学力谱技术，研究乙肝病毒VCP组装初期的寡聚物（二聚体、三聚体和四聚体）在不同条件下的动力学特征和参数，从而找到稳定的寡聚物中间体，以此作为靶标，探测抗VCP组装的化学分子对组装初期的影响，发展一种潜在的应用于筛选抗病毒药物的新方法。

病毒衣壳蛋白（Virus Capsid Protein，VCP）的自组装对形成病毒粒子结构起着重要作用。研究病毒VCP 的自组装不仅对于理解病毒的装配机理有着重要的理论意义，对于新型抗病毒药物的开发及筛选和新功能纳米材料的研制也有着重要的意义。一般认为，VCP 组装过程中会形成一些低级的寡聚物中间体，但由于寡聚物的量十分有限，常规的方法在研究这些中间体上很有限。原子力显微镜（Atomic Force Microscopy，AFM）是近年发展起来的一种新型的仪器技术，对生物分子有着亚纳米级的成像分辨率和皮牛级的测力分辨率。本课题采用AFM 单分子力谱和动力学力谱技术，研究了分子间的相互作用，对乙肝病毒衣壳蛋白自组装最初始的寡聚物——二聚体、三聚体、四聚体进行动力学表征，并利用AFM 能在不同溶液下工作的优点，探测一些化学物质对VCP 早期聚集的影响，建立一种简单有效的筛选抗病毒药物的方法。我们还将AFM单分子力谱和动力学力谱用于研究噬菌体裂解酶与细菌的相互作用，发现裂解酶与细菌的相互作用能与抗体/细菌的相互作用相抗衡，说明噬菌体裂解酶作为一种新型的蛋白分子探针，能潜在地应用于检测病原细菌。另外，研究药物小分子与DNA相互作用对揭示药物的作用机制及较好性能药物的筛选至关重要。小分子能通过插入、沟槽结合或静电作用与DNA选择性结合，结合模式的选择与小分子配体的结构密切相关。结构上的微小差异会导致结合模式的改变，影响小分子-DNA复合物的稳定性。我们利用AFM成像技术对一些潜在的药物小分子与DNA的相互作用，即药物小分子对DNA构象的影响进行了研究，发现在不同的溶液条件下，咔唑类小分子对DNA构象有着不同的影响。该结果为靶向DNA分子药物分子筛选提供了理论依据。此外，我们还发展了基于富勒烯纳米粒子与生物发光蛋白酶产生生物发光能量转移的新方法用于蛋白酶的高灵敏检测，并且对HCV的蛋白酶抑制剂类药物的敏感性进行了检测，并成功用于临床样本检测，与报道的敏感性有很好的一致性。