纳米二氧化硅暴露对金属硫蛋白和人血清白蛋白二级结构的影响

目的 研究纳米二氧化硅(NPSiO2)对金属硫蛋白(MT)和人血清白蛋白(HSA)二级结构的影响,为深入探讨NPSiO2的生物安全性提供基础数据.方法 将3个浓度0.05,0.5和5 g·L-1和3种粒径20,60和100 nm的NPSiO2(NPSiO2-20 nm,NPSiO2-60 nm和NPSiO2-100 nm)分别与MT 0.2 g·L-1和HSA 0.25 g·L-1按体积比1:1混合,于25℃ 反应30 min后,使用圆二色谱仪检测MT和HSA的圆二色光谱改变,用Spectra Manager Version2软件分析MT和HSA中4种二级结构(α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲)含量的变化.结果 3种粒径的NPSiO2均可使MT的β-折叠在4种二级结构中所占比例减少、β-转角所占比例增加,其中NPSiO2-60 nm 0.05 g·L-1对β-折叠影响较为明显,β-折叠在4种二级结构中所占的比例由53.30％减少到43.70％.NPSiO2-20 nm 0.05 g·L-1使HSA的α-螺旋在4种二级结构中所占比例增加、β-折叠所占比例减少.3种粒径的NPSiO20.5和5 g·L-1使HSA中α-螺旋和无规卷曲在4种二级结构中所占比例减少、β-折叠所占比例增加;其中5 g·L-1时使HSA中β-转角的出现受粒径的影响,粒径越大,出现的β-转角越多,NPSiO2-20 nm,NPSiO2-60 nm和NPSiO2-100 nm使β-转角在4种二级结构中所占的比例由0.00％分别增加到1.60％,3.70％和8.20％.结论 NPSiO2可使MT和HSA二级结构发生改变,且由于使HSA中出现了天然结构中不存在的β-转角结构,其对HSA二级结构的影响强于对MT二级结构的影响.