铁蛋白在二氧化硅表面吸附的偶极矩测量与内部电荷分布关系研究

《Nature Communications》：Direct measurement of protein dipoles reveals the mechanism for like-charge adsorption on silica

　　

摘要

带负电的颗粒预计难以吸附在带负电的表面上。然而，某些蛋白质却能做到这一点。在本工作中，我们使用铁蛋白作为模型蛋白颗粒，研究其在带负电的二氧化硅表面上的吸附。利用开尔文探针力显微镜（KPFM），我们直接测量了二氧化硅上铁蛋白的偶极矩。正的偶极值表明蛋白质的负端面向表面。在这种固定机制中，我们的结果揭示了缓冲液中的钠阳离子的关键作用。改变铁蛋白内部的铁负载量，似乎会增加正电荷，并且偶极矩在不引起结构变化的情况下得到调节。石英晶体微天平结果与 KPFM 的比较揭示了刚性与内部电荷分布之间的强相关性。我们的测量为偶极矩、蛋白质吸附与内部电荷分布贡献之间的关系提供了见解。