Responsive image
博碩士論文 etd-0708113-160153 詳細資訊
Title page for etd-0708113-160153
論文名稱
Title
以親和力導向製備蛋白質的大分子起始劑應用在蛋白質-聚合共軛物之研究
Affinity directed preparation of protein macroinitiator and its application in the study of protein-polymer conjugates
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
86
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2013-07-22
繳交日期
Date of Submission
2013-08-22
關鍵字
Keywords
苯基磺醯基、蛋白質-聚合共軛物、N-異丙基丙烯醯胺、熱敏感聚合物、原子轉移自由基聚合法
PNIPAAm, N-isopropylacrylamide, Protein-polymer conjugates, ATRP, Tosyl
統計
Statistics
本論文已被瀏覽 5714 次,被下載 183
The thesis/dissertation has been browsed 5714 times, has been downloaded 183 times.
中文摘要
蛋白質-聚合共軛物,廣泛應用於生物醫學、生物技術、大分子藥物中。在本研究中,提出了一種新穎化學方法,透過合成配位體-苯基磺醯基-起始劑的一系列分子探針來製備蛋白質大分子起始劑,並使用在蛋白質-聚合共軛物的合成。其中親和性導向的配位體是由亞硼酸和生物素(維生素 H )兩種分子來分別提供相對應之專一親和性;而苯基磺醯基則扮演離去基的角色為重要之反應機團;鹵烷類做為原子轉移自由基聚合法的起始劑。在本研究中,針對兩個蛋白質進行研究。鏈黴抗生物素蛋白和人類 IgG 抗體透過鄰近效應標記上起始劑,鹵烷基基團可以利用共價鍵鍵結轉移到蛋白質表面以獲得穩定的大分子起始劑。接著以N-異丙基丙烯醯胺引入並完成熱敏感聚合物聚 (N-異丙基丙烯醯胺) 的接枝。在分子構形鑑定上,藉由十二烷基硫酸鈉聚丙烯醯胺凝膠電泳,動態光散射,和反相高性能液相色譜法來系統性地分析得到蛋白質-聚合共軛物。最後,分別以任意接枝及活性選擇接枝等兩種方法製備的抗人類血清蛋白抗體- N-異丙基丙烯醯胺共軛體來進行血液中人類血清蛋白之分離純化,並證明了位向選擇的抗體修飾法可有效提升此種共軛體之生物活性。
Abstract
Protein-polymer conjugates are widely used in medicine, biotechnology, and methods to prepare the bioconjugates. In this research, a chemical method by using synthetic ligand-tosyl-initiator probes is proposed to prepare the protein macroinitiator and then used in the synthesis of protein-polymer conjugates. The ligand- tosyl chemical probes are composed of boronic acid and biotin as affinity ligands, a benzenesulfonyl group as a reactive group and an alkyl halide as the initiator in atom transfer radical polymerization (ATRP). Two proteins of interest, streptavidin and human IgG, were labeled with initiators via proximity effect; subsequently, the alkyl halide group can covalently transfer to the protein surface to obtain the stable macroinitiator. The obtained protein macroinitiator was then treated with N-isopropyl acrylamide in the presence of Cu (I) to furnish the desired protein-PNIPAAm conjugates. The resultant protein-polymer conjugates have been characterized by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), dynamic light scattering (DLS), and reverse phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC).
目次 Table of Contents
論文審定書………………………………………………………………………….…i
誌謝……………………………………………………………………………………ii
中英文關鍵字………………………………………………………………………...iii
中文摘要…………………………………………………………………………...... iv
英文摘要……………………………………………………………………………... v
圖目錄……………………………………………………………………………….viii
光譜目錄……………………………………………………………………………....x
表目錄………………………………………………………………………….…....xiii
流程目錄……………………………………………………………………..……...xiv
縮寫表…………………………………………………………..……………………xv
第 一 章 緒論………………………………………………………………………..1
第一節 研究背景…………………………………………………………………..1
1.1 連接蛋白質和聚合物的化學策略………………………………………….2
1.2 原子轉移自由基聚合反應 (Atom Transfer Radical Polymerization;ATRP)……………………………………………………………………….3
1.3 智慧型聚合物 (Smart polymer)……………………………………………6
第二節 研究設計…………………………………………………………………..7
第 二 章 實驗結果與討論…………………………………………………………11
2.1 以牛血清白蛋白 (Bovine Serum Albumin;BSA)為模組之驗證實驗…11
2.1.1 合成具有N-羥基琥珀西亞酯之起始劑…………………………….11
2.1.2 以化合物7進行牛血清白蛋白之標記……………………………….12
2.1.3 牛血清白蛋白-聚合共軛物之製程優化及鑑定……………………...15
2.2 卵白素 (Streptavidin)……………………………………………………...17
2.2.1 合成具生物素-苯基磺醯基之起始劑………………………………...18
2.2.2 合成不具苯基磺醯基之生物素-起始劑……………………………...27
2.2.3卵白素-聚合共軛物之製程優化及鑑定………………………………28
2.3 人類免疫球蛋白 G (Human Immunoglobulin G)………………………...33
2.3.1 合成具亞硼酸-苯基磺醯基之起始劑………………………………...33
2.3.2 合成不具亞硼酸-苯基磺醯基之起始劑……………………………...35
2.3.3 亞硼酸-苯基磺醯基分子探針進行與醣蛋白專一性標定測試……...35
2.3.4 探討單體濃度對人類免疫球蛋白G-聚合物的影響並優化………...37
2.4 抗人血清白蛋白 (anti-Human Serum Albumin;anti-HSA )…………….40
第 三 章 結論………………………………………………………………………44
第 四 章 參考文獻…………………………………………………………………45
第 五 章 實驗步驟與光譜數據……………………………………………………48
第一節 儀器設備與藥品材料…………………………………………………48
第二節 合成步驟與數據………………………………………………………49第三節:蛋白質之標記、定量與原子轉移自由基聚合反應…………………68
5.3.1 化合物 7 標記牛血清白蛋白之方法…………..…………………..68
5.3.2 化合物 1 標記卵白素之方法……………………………………....68
5.3.3 化合物 2 標記人類免疫球蛋白 G 之方法……………………….69
5.3.4 標定後蛋白質之定量………………………………………………..69
5.3.5 原子轉移自由基聚合反應之操作…………………………………..70
第四節:電泳膠分析及最低臨界溶液溫度測定之步驟………………………71
5.4.1 電泳膠分析 (SDS-PAGE) 之測定步驟……………………………71
5.4.2 最低臨界溶液溫度之測定步驟……………………………………..71
第 六 章 光譜目錄…………………………………………………………………72
參考文獻 References
(1)Duncan, R. Nat. Rev. Drug Discovery 2003, 2, 347.
(2)Hadley, K. B.; Sato, P. H. Enzyme 1989, 42, 225.
(3)Broyer, R. M.; Grover, G. N.; Maynard, H. D. Chem. Commun. 2011, 47, 2212.
(4)Roberts, M. J.; Bentley, M. D.; Harris, J. M. Adv. Drug Delivery Rev., 2002, 54, 459.
(5)Li, J. T.; Carlsson, J.; Lin, J. N.; Caldwell, K. D. Bioconjugate Chem. 1996, 7, 592.
(6)Smith, M. E. B.; Schumacher, F. F.; Ryan, C. P.; Tedaldi, L. M.; Papaoannou, D.; Waksman, G.; Caddick, S.; Baker, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1960.
(7)Bontempo, D.; Maynard, H. D. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6508.
(8)Matyjaszewski, K.; Xia, J. Chem. Rev. 2001, 101, 2921.
(9)Queffelec, J.; Gaynor, S. G.; Matyjaszewski, K. Macromolecules 2000, 33, 8629.
(10)Wang, J. S.; Matyjaszewski, K. Macromolecules 1995, 28, 7901.
(11)Percec, V.; Barboiu, B. Macromolecules 1995, 28, 7970.
(12)Matyjaszewski, K.; Jo S. K.; H. J.; Shipp D. A. Macromolecules 1999, 32, 6431.
(13)Davis, K.; Paik H. J.; Matyjaszewski, K. Macromolecules 1999, 32, 1767.
(14)Grimaud, T.; Matyjaszewski, K. Macromolecules 1997, 30, 2216.
(15)Kato, M.; Kamigaito, M.; Sawamoto, M.; Higashimura, T. Macromolecules 1995, 28, 1721.
(16)Otsu, T.; Tazaki, T.; Yoshioka, M. Chem. Express 1990, 5, 801.
(17)Grove, D. M.; Verschuuren, A. H. M.; van Koten, G.; van Beek, J. A. M. J. Organometallic Chem. 1989, 372, 83.
(18)Granel, C.; Dubois, P.; Jerome, R.; Teyssie, P. Macromolecules 1996, 29, 8576.
(19)Ando, T.; Kamigaito, M.; Sawamoto, M. Macromolecules 1997, 30, 4507.
(20)Matyjaszewski, K.; Wei, M.; Xia, J.; McDermott, N. E. Macromolecules 1997, 30, 8161.
(21)Moineau, G.; Dubois, P.; Jerome, R.; Senninger, T.; Teyssie, P. Macromolecules 1998, 31, 545.
(22)Percec, V.; Barboiu, B.; Neumann, A.; Ronda Macromolecules 1996, 29, 3665.
(23)Moineau, G.; Granel, C.; Dubois, P.; Jerome, R.; Teyssie, P. Macromolecules 1998, 31, 542.
(24)Patten, T. E.; Matyjaszewski, K. Adv. Mater. 1998, 10, 901.
(25)Matyjaszewski, K. Chem. Eur. J. 1999, 5, 3095.
(26)Patten, T. E.; Matyjaszewski, K. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 895.
(27)Wang, J. S.; Matyjaszewski, K. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5614.
(28)Wang, J. S.; Matyjaszewski, K. Macromolecules 1995, 28, 7901.
(29)Minami, F.; Yamamoto, S. I.; Miyasaka, Y.; Moriya, O. Polymer 2011, 52, 4744.
(30)Plamper, F. A.; Schmalz, A.; Ballauff, M.; Muller, A. H. E. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14538.
(31)Suzuki, A.; Tanaka, T. Nature 1990, 346, 345.
(32)Alarcon, C. H.; Pennadam, S.; Alexander, C. Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 276.
(33)Bontempo, D.; Maynard, H. D. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6508.
(34)Weber, P. C.; Ohlendorf, D. H.; Wendoloski, J. J.; Salemme, F. R. Science 1989, 243, 85.
(35)Yang, Y. L.; Rajagopal, B.; Liang, C. F.; Chen, C. C.; Lai, H. P.; Chou, C. H.; Lee, Y. P.; Yang, Y. L.; Zeng, J. W.; Ou, C. L.; Lin, P. C. Tetrahedron 2013, 69, 2640.
(36)Holmberg, A.; Blomstergren, A.; Nord, O.; Lukacs, M.; Lundeberg, J.; Uhlen, M. Eletrophoresis 2005, 26, 501.
(37)Bond, M. R.; Kohler, J. J. Curr. Opin. Chem. Biol. 2007, 11, 52.
(38)Hall, D. G. Boronic Acids: Preparation and Applications in Organic Synthesis and Mediine, Wiley-VCH:Weinheim (Germany), 2005.
(39)Lorand, J. P.; Edwards, J. O. J. Org. Chem. 1958, 24, 769.
(40)Weiss, J.; Laschewsky, A. Macromolecules 2012, 45, 4158.
(41)Ieong, N. S.; Hasan, M.; Phillips, D. J.; Saaka, Y.; O’Reilly, R. K.; Gibson, M. I. Polym. Chem. 2012, 3, 794.
(42)Sumerlin, B. S. ACS Macro Lett. 2012, 1, 141.
(43)Tian, H. Y.; Yan, J. J.; Wang, D.; Gu, C.; You, Y. Z.; Chen, X. S. Macromol. Rapid Commun. 2011, 32, 660.
(44)Weiss, J.; Li, A.; Wischerhoffb, E.; Laschewsky, A. Polym. Chem. 2012, 3, 352.
(45)Pilkington-Miksa, M. A.; Sarkar, S.; Writer, M. J.; Barker, S. E.; Shamlou, P. A.; Hart, S. L.; Hailes, H. C.; Tabor, A. B. Eur. J. Org. Chem. 2008, 17, 2900.
電子全文 Fulltext
本電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。
論文使用權限 Thesis access permission:自定論文開放時間 user define
開放時間 Available:
校內 Campus: 已公開 available
校外 Off-campus: 已公開 available


紙本論文 Printed copies
紙本論文的公開資訊在102學年度以後相對較為完整。如果需要查詢101學年度以前的紙本論文公開資訊,請聯繫圖資處紙本論文服務櫃台。如有不便之處敬請見諒。
開放時間 available 已公開 available

QR Code