CdTe量子點與蛋白質相互作用的熒光猝滅效應

焦 勇，李榮霞，安文汀，李世琴，趙俊紅

（1．山西大學 分子科學研究所 化學生物學與分子工程教育部重點實驗室，山西 太原030006；2．山西大學 化學化工學院，山西 太原030006）

自1998年水溶性量子點 （Quantum dots，QDs）成功應用于細胞成像以來［1，2］，量子點以其寬激發－窄發射光譜和抗光漂白等優異性質，在生物成像、化學－生物傳感器等領域展現出廣闊的應用前景［3－9］。CdTe量子點的發射光譜隨粒徑的改變幾乎可覆蓋整個可見區，并具有較大的激子Bohr半徑 （7．3nm），正在發展成為一類新型熒光探針［5］。體外研究量子點與蛋白質的相互作用及其對各自結構與性質的影響，可以模擬體內量子點與蛋白質的相互作用，為設計拓展量子點的生物醫學應用提供依據。盡管人們已得到了量子點與蛋白質相互作用的結合常數［10］、熱力學參數和驅動力等信息［11－14］，但量子點與蛋白質作用對雙方熒光性質的影響等關鍵問題，迄今尚未完全明了。

細胞色素c（Cytochrome c，Cyt c）是一種含鐵卟啉蛋白，非常適宜于傳遞電子，是高效的熒光猝滅劑［14－18］。Cyt c表面的正電性殘基使其可通過靜電作用與表面負電性量子點發生相互作用。牛血清白蛋白（Bovine serum albumin，BSA）有兩個色氨酸殘基（Trp212和134）［19－22］，具有內稟熒光；其表面的殘基側鏈能與量子點通過多種非共價作用相結合。

本文利用水熱法合成了以N－乙酰基半胱氨酸（N－acetylcysteine，NAC）為穩定劑的水溶性CdTe和CdTe／CdS核殼量子點，研究了生理條件下Cyt c對不同粒徑的CdTe和CdTe／CdS核殼量子點的熒光猝滅效應，以及CdTe量子點對BSA的熒光猝滅效應，并闡述了猝滅機理，為基于量子點－蛋白質熒光猝滅效應的相關應用提供了理論依據。……