第62卷第5期厦门大学学报(自然科学版)Vol.62No.52023年9月JournalofXiamenUniversity(NaturalScience)Sep.2023http:∥jxmu.xmu.edu.cndoi:10.6043/j.issn.0438-0479.202204033病毒样颗粒自组装与解组装的动力学研究高远,邵先凯,陈玉清,杨柳林*(厦门大学化学化工学院,福建厦门361005)摘要:豇豆褪绿斑驳病毒(cowpeachloroticmottlevirus,CCMV)的衣壳蛋白可自组装形成空心病毒样颗粒(virus-likeparticles,VLPs),并应用于构筑纳米容器或纳米反应器.为了探究其自组装与解组装的动力学机制和时间尺度,利用荧光光谱结合动态激光光散射研究了CCMV衣壳蛋白在无模板分子诱导时的自组装与解组装的动力学过程,获得其动力学方程,并明确了自组装与解组装的时间尺度在分钟级别.CCMV衣壳蛋白在pH=4.70~5.31条件下5min内完成自组装,pH越低自组装速度越快.自组装过程可分为两个阶段:第一阶段遵循二级反应动力学,生成二聚体蛋白的寡聚体;第二阶段满足成核生长动力学模型,寡聚体进一步组装形成VLPs前体,最终形成完整的CCMVVLPs.在pH=7.60~8.62条件下解组装的时间尺度介于5~10min之间,pH越高解组装速度越快.解组装过程中CCMVVLPs首先膨胀形成松散的组装结构,随后整体解散,满足二级反应动力学.对病毒衣壳蛋白自组装过程的深入了解有助于人们在时空间尺度精准调控其纳米容器和纳米反应器的构筑及功能.关键词:病毒样颗粒;自组装;解组装;动力学中图分类号:O641文献标志码:A文章编号:0438-0479(2023)05-0833-09收稿日期:2022-04-19录用日期:2022-07-06基金项目:国家自然科学基金(21971216);中央高校基本科研业务费(20720210007)*通信作者:llyang@xmu.edu.cn引文格式:高远,邵先凯,陈玉清,等.病毒样颗粒自组装与解组装的动力学研究[J].厦门大学学报(自然科学版),2023,62(5):833-841.Citation:GAOY,SHAOXK,CHENYQ,etal.Kineticstudyofself-assemblyanddisassemblyofvirus-likeparticles[J].JXiamenUnivNatSci,2023,62(5):833-841.(inChinese)病毒样颗粒(virus-likeparticles,VLPs)是由病毒衣壳蛋白自组装形成的类似病毒的空心颗粒,具有精准可控的结构和高度均一的尺寸.VPLs可作为纳米容器与纳米反应器应用于催化、药物递送、疫苗等领域而备受关注[1-5].研究病毒衣壳蛋白的自组装机制与组装动力学,不仅可加深对分子组装的基本原理与规律的认识,同时也有助于开发各种功能纳米材料[6-10].豇豆褪绿斑驳病毒(cowpeachloroticmottlevirus,CCMV)是一种单链RNA植物病毒,衣壳为外径28nm的...
