蛋白胜肽對羥基磷灰石相互作用之研究

Abstract

生物成礦(biomineralization)是人體中一種很重要的機制來產生人體所需要的硬組織，例如:牙齒、骨頭等。蛋白質在生物成礦中扮演很重要的角色，因為蛋白質可扮演促進或抑制羥基磷灰石(Hydroxyapatite，Ca10(PO4)6(OH)2，簡稱HAp)結晶的功能。人類牙齒與骨頭的主要無機成分為羥基磷灰石，已知蛋白質能夠調控這些硬組織的成長，但是蛋白質是如何準確的辨識羥基磷灰石並且進而控制其成長目前還不是很清楚。 已知Statherin存在於唾液中，並與HAp具有很強的作用力以抑制牙結石的產生。在本篇論文中，我們採用單一胺基酸(麩胺酸，Glu)及唾液蛋白(Statherin)的片段胜肽15mer(DpSpSEEKFLRRIGRFG﹐pS =phosphorylated serine)來研究蛋白質與無機鹽的相互作用。我們利用共合成的方法，成功地得到約有20％的15mer吸附在HAp其中，並利用紅外線光譜及熱重分析儀確認胜肽的含量，且以X光散射來鑑定HAp結構，再加上固態核磁共振探討蛋白質如何與HAp相互作用的機制。在技術上我們可以用不同的脈衝序列測量系統中同核與異核之空間的環境。利用了交叉極化雙共振關聯及雙量子的技術來測量，使得更了解其中作用上的蛋白的結構。與其他研究小組（Drobny, University of Seattle）相比，我們的方法能大大地增加15mer於HAp上的吸附量，亦首次能以固態核磁共振方法測量出15mer與HAp之間的相互作用。