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本文利用 DNA折纸作为反应平台,解决抗体在液相中界面吸附困难的问题,利用 AFM高分辨的单分子检测手段探究抗体 IgG的结构生物学。DNA折纸是由一条单链 M13mp18 viral DNA链为主链,200多条―订书钉‖链分别与其配对形成的DNA纳米结构。根据 DNA序列及位置,我们可以进行纳米搜索与定位,将地高辛修饰在选定订书钉链的位置,通过抗原抗体特异性分子识别反应,获得由 DNA折纸和抗原-抗体组成的一种“超级纳米结构”。在含有一定浓度的Mg2+缓冲液体系中,携带较多负电荷的DNA纳米结构,通过正负电荷的作用,与云母衬底表面产生较强的吸附效果。由于抗体与 DNA折纸是连接在一起的,借助 DNA折纸良好的的界面吸附能力,抗体也固定于云母表面,为获取抗体的高分辨图像和研究抗原-抗体分子识别提供了可能。 本文工作主要包含以下两个方面: 1)为了研究近生理环境下抗体的精细结构,克服了抗体构象因界面吸附取向带来的成像难题。利用 DNA折纸精确的纳米定位方法,将抗体 IgG“捆绑”在DNA折纸上:在折纸的边缘设计位点并修饰多个地高辛分子,每两个邻近分子为一组,让抗体与之充分反应。在室温、液体环境下获得具有典型 Y形特征的单个抗体分子的高分辨图像,并得到抗体亚分子结构的高度,长度等信息。 2)为了研究抗原-抗体相互作用机理,抗体臂展与抗原排布之间的规律,在DNA折纸外缘设计位点修饰多个地高辛分子,相邻两个分子为一组,让抗体与之充分反应,研究抗体分子单价结合和双价结合时的形态表现和效率。与上个实验不同的是,调控并改变相邻抗原位点的间距,使抗体结合抗原后表现出抗体臂展的差异,主要表现在角度的不同,并做了初步统计。