苏荣欣，朱宏秀黄仁亮齐 崴，王梦凡何志敏

（1. 天津大学化工学院，天津 300072；2. 化学工程联合国家重点实验室（天津大学），天津300072；3. 天津化学化工协同创新中心，天津 300072）

原位还原的金纳米簇抑制β乳球蛋白淀粉样纤维形成

苏荣欣1，2，3，朱宏秀1，2，黄仁亮1，2，齐 崴1，2，3，王梦凡1，2，何志敏1，2

（1. 天津大学化工学院，天津 300072；2. 化学工程联合国家重点实验室（天津大学），天津300072；3. 天津化学化工协同创新中心，天津 300072）

在碱性条件下，以β乳球蛋白（β-LG）为还原剂，直接原位还原氯金酸制备了荧光金纳米簇.通过调控氯金酸的用量，获得了红色和黄色两种荧光金纳米簇，并对其光学性质和形貌进行了表征.进一步，利用荧光光谱、圆二色光谱、动态光散射和透射电子显微镜等分析手段系统考察了这两种金纳米簇对β-LG聚集的抑制作用.研究发现：在这两种体系中，被吸附在金纳米簇表面的β-LG蛋白量不同，导致其对β-LG聚集的抑制作用也不同，即红色荧光金纳米簇可抑制β乳球蛋白聚集生长期，而黄色荧光金纳米簇则可抑制其成核期.

淀粉样蛋白纤维；β乳球蛋白；金纳米簇；荧光；抑制

近年来，纳米材料和纳米科技在生物领域呈现出广泛的应用，已成为该领域的研究热点和前沿课题.当纳米材料暴露在生物分子环境中时，因其高比表面积和表面能，极易在外表面形成生物分子吸附层［1］.目前，在纳米颗粒外形成的蛋白吸附层（nanoparticle protein corona）引起了大家的兴趣和关注［2］.一方面，纳米颗粒会引起吸附层中蛋白结构和功能的改变；另一方面，蛋白分子也会影响纳米颗粒本身的性质［3］.因此，深入理解纳米颗粒与蛋白之间的相互作用，有助于指导纳米材料的设计合成并应用于生物领域［2，4］.

蛋白的淀粉样纤维化与人类许多疾病相关，如阿尔兹海默症、帕金森氏症、Ⅱ型糖尿病等［5］.已有研究表明二维的石墨烯［6］、一维的纳米棒［7］、零维的纳米颗粒［8］等纳米材料均可能影响淀粉样蛋白纤维的形成.不同纳米颗粒对蛋白淀粉样聚集具有不同的影响作用，包括抑制作用［9］、促进聚集［3］、无明显作用［10］.这些研究结果发现纳米颗粒对蛋白聚集的影响与其表面所带电荷有关，而与颗粒尺寸关联度不明显［3］.在众多纳米材料中，蛋白分子辅助原位合成由几个至几百个原子组成的金纳米簇（AuNCs）是近几年发展起来的一种新型纳米材料.然而，这种原位合成的金属纳米簇对蛋白淀粉样聚集的影响研究目前尚鲜见报道.

在金纳米簇合成过程中，常见的蛋白模板包括牛血清蛋白（BSA）、溶菌酶、胰蛋白酶等［11-14］.本文报道了一种新型蛋白模板分子——β-乳球蛋白（β-LG），用于直接原位还原氯金酸制备金纳米簇.在碱性条件下，通过调控氯金酸的浓度，获得了具有不同荧光发射波长的金纳米簇.β-LG是牛乳中的一种球状蛋白，其等电点为5.2，分子质量为18.4，ku，含有162个氨基酸残基，可发生聚集形成淀粉样纤维［15］.淀粉样纤维化包括蛋白自组装成核、寡聚体、原纤和成熟纤维体 4个阶段.在聚集动力学上，分为成核期、生长期和成熟期［16］.笔者在原位还原合成金纳米簇的基础上，进一步采用荧光光谱、圆二色光谱、动态光散射、透射电子显微镜等多种分析手段探究这两种金纳米簇对β-乳球蛋白聚集行为的影响，分析其抑制机理.

1　实验部分

1.1药品与仪器

实验试剂：β乳球蛋白（β-LG，＞90%，）、硫磺素T（ThT，＞98%，），美国Sigma公司；氯金酸（HAuCl4，Au质量分数48%，～50%，）、氢氧化钠（NaOH，97%，），上海阿拉丁公司；其他试剂均为分析纯，市售.铜网（300目），北京中镜科仪技术有限公司；超滤离心管（截留分子质量3,000，u），美国Millipore公司.

实验仪器：高速离心机（3-16，PK，Sigma，德国）；紫外分光光度计（U-2001，Hitachi，日本）；荧光分光光度计（CaryEclipse，VARIAN，美国）；圆二色谱仪（J-810，JASCO，日本）；动态光散射仪（Zetasizer-NanoZS，Malvern，英国）；透射电子显微镜（JEM100CXII，JEOL，日本）；高倍透射电子显微镜（JEM-2100F，JEOL，日本）.

1.2β-乳球蛋白的纯化

为避免其他金属离子和不溶杂质对实验的干扰，本文对β-LG进行了纯化处理.将30，mgβ-LG溶于3，mL超纯水中，用1，mol/L HCl溶液调节溶液pH值至4.3，于4，℃下静置1，h后在8，000，r/min下高速离心 30，min，取上层清液用 2，mol/L NaOH溶液调节pH值至12.0.利用超滤离心管在8，000，r/min下离心15，min，用pH=12的NaOH溶液反复滤洗3次，收集待用.β-LG浓度采用紫外分光光度计测定（在278,nm下吸收，ε=0.827，2，L/（g·cm））.

1.3荧光金纳米簇的制备

各取 3，mL纯化后的β-LG溶液（5，mg/mL）置于2个小玻璃瓶中，分别加入30，μL和150，μL HAuCl4溶液（20，mmol/L）.充分混匀后放入90，℃水浴中加热5，min，然后迅速取出冷却至室温，分别制得红色荧光金纳米簇（Au@β-LGr）和黄色荧光金纳米簇（Au@β-LGy）.

1.4荧光金纳米簇的表征

利用荧光分光光度计测量Au@β-LGr及Au@β-LGy在350，nm激发下的荧光发射光谱，狭缝宽度为10，测试温度为 25，℃.采用高倍透射电子显微镜（HRTEM）观察两种金纳米簇的形貌.采用圆二色谱仪（CD）表征Au@β-LGr和Au@β-LGy的二级结构，测试时各取 10，μL样品溶液置于 200，μL、pH=2的HCl溶液中，扫描速度为 50，nm/min，响应时间 1，s，温度为25，℃，其二级结构含量利用CD-PRO软件中SELCON3方法计算，计算波长范围为 250，～190，nm，间隔0.1，nm，基组为4.

1.5β乳球蛋白聚集实验和分析表征

采用超纯水将金纳米簇 Au@β-LGr和 Au@β-LGy滤洗3次，洗去残余的HAuCl4.将溶液中β-LG质量浓度浓缩至10，mg/mL，用1，mol/L HCl溶液调节金纳米簇溶液至 pH=2，然后置于 90，℃水浴中加热10，h.在一定间隔时间取 10，μL溶液加入到 3，mL ThT溶液（20，μmol/L，采用pH=7.2、20，mmol/L Tris-HCl缓冲液配制；避光保存）中，采用荧光分光光度计监测其荧光强度变化（激发波长 450，nm，发射波长482，nm，测试温度 25，℃）.为了考察金纳米簇对β-LG 聚集的影响，本文用 pH=2、质量浓度为10，mg/mL的β-LG溶液作为对照，在相同条件下开展聚集实验和分析表征.

对不同时间点β-LG/ThT荧光强度的变化曲线进行拟合，拟合公式［17］如下：

式中：t为加热时间；ft为t时刻下荧光强度；t0.5，max为荧光强度达到最大荧光强度一半时所用的加热时间；（df/dt）max为荧光强度增长率的最大值；tlag表示成纤维滞后时间；α、β、γ均为常数.

采用透射电子显微镜（TEM）观察β-LG聚集前后形貌的变化.采用圆二色谱仪表征聚集后β-LG的二级结构，测试条件同上.利用动态光散射仪分析β-LG聚集体粒径变化，测试前溶液均需经 0.45，μm滤膜过滤处理，稳定2，min后在λ=633，nm的He-Ne激光下测试，温度为25，℃.

1.6氯金酸与β乳球蛋白相互作用分析

利用β-LG中酪氨酸在 335，nm左右（激发波长280，nm）的荧光强度变化分析氯金酸与β-LG相互作用，并计算其结合位点数n和结合常数kb.计算式［18］如下：

式中：F为β-LG中酪氨酸残基的荧光强度；F0为加入氯金酸前荧光强度；Fsat为加入的氯金酸饱和后荧光强度；［HAuCl4］为氯金酸浓度.解离常数Kdiss与结合常数kb互为倒数，因此可将 lg［（F0-F）/（F-Fsat）］对 lg［HAuCl4］做图，由斜率可得结合位点数 n.当lg［（F0-F）/（F-Fsat）］=0时，所对应的氯金酸浓度的对数值lg［HAuCl4］与Kdiss在数值上相等，由此可得结合常数kb.

在实验中，HAuCl4浓度范围为 9.95～95.2 μmol/L；β-LG浓度为5.2，μmol/L，测试温度为25，℃.

2　结果与讨论

2.1金纳米簇光谱性质分析和结构表征

2.1.1Au@β-LGr和Au@β-LGy的光谱性质

由于 NaOH的加入能够中和β-LG在还原氯金酸时所产生的盐酸，提高反应速率，故将前驱体溶液的pH值调至碱性［19］.通过调控β-LG与HAuCl4浓度比，利用β-LG直接还原合成了两种具有不同荧光发射波长的金纳米簇.其中，制备 Au@β-LGr和Au@β-LGy两种纳米簇的前驱体溶液中β-LG与HAuCl4浓度比分别为1∶0.74和1∶3.70.

图1为Au@β-LGr和Au@β-LGy两种纳米簇在350，nm 波长激发下的荧光发射光谱，其中插图为360，nm波长紫外灯照射下荧光纳米簇溶液实物照片.由图可见，Au@β-LGr发射波长为650，nm，在波长为360，nm的紫外灯照射下显示为红色，而 Au@β-LGy的发射波长则位于560，nm，显示为黄色.这种显著不同的光学特性应该是由于这两种金纳米簇粒径大小和分布不同所导致的.在金纳米簇合成过程中，氯金酸被还原后产生HCl会造成局部pH值降低，导致β-LG蛋白中含羧基的氨基酸（如天冬氨酸）等还原氯金酸产生小粒径的金纳米簇［20］.在 Au@β-LGy体系，所加入氯金酸浓度较高，因此在产生较大尺寸纳米颗粒的同时，也会合成小粒径且发射黄色荧光的金纳米簇.

图1　金纳米簇的荧光发射光谱（激发波长350,nm）Fig.1　Fluorescence emission spectra of AuNCs@β-LG composites at an excitation wavelength of 350，nm

为考察 Au@β-LGr和 Au@β-LGy复合物中β-LG的二级结构，本文采用圆二色光谱进行分析，结果见图2和表1.在相同β-LG质量浓度（10，mg/mL）条件下，相比初始β-LG，原位生长金纳米簇后的Au@β-LGr和 Au@β-LGy在 α螺旋特征峰（205～207，nm和 222，nm）处的强度均明显减弱，表明金纳米簇与β-LG发生了相互作用，导致β-LG二级结构发生了变化［21］.进一步通过 CD-PRO软件计算了各二级结构的含量，如表1（t=0，h）所示.结果显示：β-LG自身还原氯金酸形成金纳米簇的过程中，α 螺旋结构含量从0.362减少到0.216，而β折叠、β转角和无规卷曲结构含量均有所增加.这种α 螺旋向β折叠的转变表明β-LG蛋白α 螺旋中的氨基酸在合成纳米簇过程中被氧化，同时与合成的金纳米簇发生了相互作用，从而导致二级结构发生转变.通过对比两种金纳米簇中β-LG二级结构含量，发现Au@β-LGy中的β折叠含量略高于Au@β-LGr，这是由于初始氯金酸浓度不同，被氧化的氨基酸数量以及金纳米簇与蛋白之间相互作用也不同，从而导致β-LG二级结构存在差异.

图2　β-LG、Au@β-LGr和Au@β-LGy的圆二色谱图Fig.2　CD spectra of β-LG，Au@β-LGr and Au@β-LGy composites

表1　β-LG以及Au@β-LGr和Au@β-LGy中β-LG的二级结构含量Tab.1 The secondary structure content of the originalβ-LG and theβ-LG in the Au@β-LGr and Au@β-LGy composites

2.1.2Au@β-LGr和Au@β-LGy金纳米簇形貌表征

本文采用高倍透射电子显微镜（HRTEM）对Au@β-LGr和 Au@β-LGy的形貌进行表征.如图3所示，两种金纳米簇的晶面间距均为 0.23，nm，对应Au（111）晶面，表明β-LG成功将氯金酸还原成了金原子.根据HRTEM图，可以发现Au@β-LGr的粒径范围为 1.05～4.22，nm，且粒径较为均一，以 1～2，nm的纳米簇为主；而 Au@β-LGy的粒径在 0.91～4.75，nm之间，粒径分布较宽.该结果与金纳米簇的光学性质吻合，如图1所示，相比 Au@β-LGy，Au@β-LGr的发射峰半峰宽更窄，峰强度更高.

图3　Au@β-LGr和Au@β-LGy的HRTEM图Fig.3 HRTEM images of Au@β-LGr and Au@β-LGy composites

一方面，在碱性条件下，β-LG中的还原性氨基酸残基（如酪氨酸等）可原位还原氯金酸形成金原子；另一方面，β-LG的空腔提供了一种限域环境，使得金原子生长成荧光金纳米簇.同时，生成的金纳米簇也会吸附β-LG形成纳米簇-蛋白吸附层.在该体系中，β-LG既是合成金纳米簇的还原剂，也是抑制金纳米簇的聚集和进一步长大的稳定剂，这种作用机制也存在于其他蛋白辅助合成金纳米簇的体系中［11］.

2.2金纳米簇对β-LG淀粉样纤维形成的影响

2.2.1Au@β-LGr和Au@β-LGy对β-LG聚集动力学的影响

在酸性条件下，β-LG结合ThT荧光强度随加热时间变化如图4所示，动力学参数见表2，所有实验均重复 10次.对比空白组β-LG，红色荧光纳米簇Au@β-LGr中的β-LG具有接近的滞后时间 tlag和t0.5，max（这两个参数主要反映淀粉样纤维化的成核时间），这表明 Au@β-LGr对β-LG纤维化的成核期没有明显的抑制作用.但荧光强度增长率的最大值（df/dt）max则由352.13降至16.49（该参数代表生长期纤维的生长率），荧光强度最大值（fmax）也由 214.10减至 62.29（该参数代表稳定期纤维最高产量），表明Au@β-LGr可显著抑制β-LG聚集过程中的生长期.由图4可见，黄色荧光纳米簇 Au@β-LGy中的β-LG在90，℃下加热10，h，ThT荧光强度一直没有明显增长，表明金纳米簇抑制了β-LG的成核.由此可知，Au@β-LGy可显著抑制β-LG的成核，而Au@β-LGr则对其成核基本无抑制，但可显著抑制β-LG成核后的生长.

图4　β-LG以及Au@β-LGr和Au@β-LGy中β-LG与ThT结合后的荧光强度随时间的变化Fig.4　Time courses of the fluorescence intensity of the ThT bindingβ-LG，including the originalβ-LG andβ-LG in the Au@β-LGr and Au@β-LGy composites

表2　β-LG聚集形成淀粉样蛋白纤维过程的动力学参数Tab.2　Kinetic parameters in the formation of β-LG amyloid fibrils

2.2.2Au@β-LGr和Au@β-LGy对β-LG聚集体粒径分布的影响

图5为β-LG、Au@β-LGr和Au@β-LGy，在加热前（0，h）以及在90，℃下加热3，h、5，h和10，h后的动态光散射谱图.如图所示，在加热前，β-LG的水力学直径为4，nm，Au@β-LGr和Au@β-LGy分别为8，nm和16，nm，表明金纳米簇表面吸附了β-LG 蛋白，且Au@β-LGy金纳米簇表面具有更多蛋白，所以形成的金纳米簇-蛋白吸附层的水力学直径较单一蛋白更大.随着加热时间的延长，空白组β-LG聚集体的水力学直径不断增大，3，h后增至50，nm左右，在5，h后基本维持在260，nm.而Au@β-LGr体系中在加热5，h后水力学直径增至 105，nm，10，h后增至 160，nm.该结果与 ThT荧光动力学分析吻合，表明 Au@β-LGr对β-LG的聚集抑制在生长期，减少了成熟纤维的形成.Au@β-LGy体系在加热3，h后水力学直径就基本维持在105，nm左右，不再增长，表明Au@β-LGy抑制了β-LG的成核，这也跟上述荧光分析结果一致.

图5　β-LG、Au@β-LGr和Au@β-LGy在加热前（0，h）以及在90，℃下加热3，h、5，h和10，h后的动态光散射谱图Fig.5 DLS curves of β-LG，Au@β-LGr and Au@β-LGy composites before（0，h）and after incubation at 90，℃ for 3，h，5，h and 10，h，respectively

2.2.3，Au@β-LGr和Au@β-LGy对β-LG聚集体二级结构的影响

本文进一步采用圆二色光谱（CD）考察了两种原位还原的金纳米簇对β-LG聚集过程中二级结构的影响，CD谱图和二级结构含量分别见图6和表1.随着加热的进行，空白组β-LG的α螺旋结构不断减少，β折叠不断增加，这表明逐渐形成了富含β折叠结构的淀粉样纤维体.而包覆了金纳米簇的β-LG在合成纳米簇过程中（加热前）已经发生了结构转变，β折叠含量较初始β-LG高（见表1，0，h），但体系中蛋白二级结构这样的变化并未导致淀粉样纤维的形成.在加热0～5，h，CD分析结果显示Au@β-LGr和Au@β-LGy二级结构没有进一步向β折叠转变，反而出现了一定程度的向α螺旋逆转，这种轻微变化可能是由于金纳米簇表面吸附了β-LG而对其二级结构有一定稳定作用.但在加热 5～10，h，两种 Au@β-LG体系的蛋白α螺旋结构均有所下降，其中Au@β-LGr的β折叠和无规卷曲结构有所增长，但 Au@β-LGy的β折叠结构含量仍处于下降趋势，与减少的α螺旋结构一起向无规卷曲转变.红色荧光纳米簇对二级结构的稳定作用不如氯金酸加入量较多的黄色纳米簇，随着加热时间的延长，Au@β-LGr吸附层中有少量β-LG也会继续聚集，而Au@β-LGy会不断抑制体系中蛋白二级结构向β折叠转变，所以包覆黄色荧光金纳米簇的β-LG在动力学上不会经历成核期，而是逐渐向无规卷曲发展，形成无定型结构.

图6　β-LG、Au@β-LGr和Au@β-LGy在加热前（0,h）以及在90，℃下加热5，h和10，h后的圆二色光谱图Fig.6　CD spectra of β-LG，Au@β-LGr and Au @β-LGy composites before（0,h） and after incubation at 90，℃ for 5，h and 10，h，respectively

2.2.4Au@β-LGr和Au@β-LGy对β-LG聚集体形貌的影响

图7为β-LG、Au@β-LGr和Au@β-LGy在加热前后的TEM图.由图可见.在加热前，β-LG为球状蛋白（见图7（a）），加热10，h后，形成了直径约20，nm的细长β-LG纤维（见图7（b））.Au@β-LGr和Au@β-LGy在加热前均为纳米团簇（见图7（c），7（e）），表明形成了金属纳米簇-蛋白吸附层复合物.在加热 10，h后，Au@β-LGr体系中出现了短纤维，这也进一步证实了Au@β-LGr不能抑制β-LG成核但可抑制其纤维生长，从而形成了短纤维（见图7（d））；Au@β-LGy体系中未见纤维产生，可见该纳米簇抑制了β-LG的成核，使得Au@β-LGy在加热后成为松散无定型结构（见图7（f））.

图7　β-LG、Au@β-LGr和Au@β-LGy在加热前（0，h）和在90，℃下加热10，h后TEM图Fig.7 TEM images of β-LG，Au@β-LGr and Au@β-LGy composites before（0，h） and after incubation at 90，℃ for 10，h

2.3金纳米簇抑制β-LG聚集机制分析

为了深入理解金纳米簇对β-LG聚集的抑制机理，本文通过β-LG中色氨酸残基（具有还原性）的荧光变化考察了金纳米簇前躯体氯金酸与β-LG的相互作用.如图8所示，随着氯金酸浓度的增加，β-LG的荧光发射峰逐渐红移，且强度也逐渐降低，表明β-LG与氯金酸发生了相互作用，形成了氯金酸-β乳球蛋白复合物，从而破坏了β-LG中酪氨酸和色氨酸之间的非辐射能量转移，导致其结构发生了变化.该荧光淬灭实验均在 5.2，μmol/Lβ-LG溶液中进行，通过lg［（F0-F）/（F-Fsat）］对 lg（［HAuCl4］）做图（见图9）可得β-LG与氯金酸的结合位点数n为1.84，结合常数 kb为 5.04×104，表明两者具有很强的结合能力.此外，在合成金纳米簇时，所使用氯金酸浓度均未达到与β-LG结合的饱和浓度（［β-LG］：［HAuCl4］sat=1∶18.32），因此体系中仍有很多空余的蛋白结合位点，使得生成的金纳米簇可以进一步吸附更多的β-LG，这也跟动态光散射分析结果吻合.

Fig.8　不同 HAuCl4添加量条件下β-LG荧光发射光谱（激发波长280,nm）Fig.8　Fluorescence emission spectra of β-LG at an excitation wavelength of 280，nm by adding different concentrations of HAuCl4

图9　lg［（F0-F）/（F-Fsat）］与lg（［HAuCl4］）线性拟合关系Fig.9　Plot of lg［（F0-F）/（F-Fsat）］ versus lg（［HAuCl4］）with the data fitted by a linear curve

综合以上结果可知，在β-LG溶液中，加入氯金酸后，两者发生相互作用形成β-LG/氯金酸复合物.在碱性条件下，β-LG中还原性氨基酸残基可原位还原氯金酸合成荧光金纳米簇.同时，生成的金纳米簇也可通过非共价相互作用力在其表面吸附β-LG，形成金纳米簇/β-LG吸附层复合物.在纳米簇合成过程中，纳米簇会影响其吸附层中的蛋白二级结构，部分α螺旋转变为β折叠，且黄色荧光金纳米簇上所吸附β-LG影响更大.但在蛋白聚集过程中，吸附在黄色金纳米簇表面的β-LG蛋白结构更为稳定，即使在酸性、加热条件下，也难以进一步聚集成淀粉样纤维.如图10所示，在红色荧光Au@β-LGr体系中，加入的氯金酸浓度低，因此形成的金纳米簇少，被金纳米簇表面吸附的β-LG蛋白量也少，导致溶液中游离的β-LG蛋白仍可聚集成核，故Au@β-LGr对β-LG蛋白淀粉样化的成核阶段没有明显的抑制作用.随着成核的进行，游离β-LG浓度逐渐减小，而吸附在金纳米簇表面的β-LG又因结构稳定难以进一步聚集，因此抑制了β-LG成核后的进一步生长，产生了短纤维.而在 Au@β-LGy体系中，氯金酸浓度高，形成了数量多且粒径分布较宽的金纳米簇，导致大部分β-LG被金纳米簇表面吸附，少量的游离β-LG难以聚集成核，同时金纳米簇对吸附蛋白的二级结构具有稳定作用，因此，Au@β-LGy可有效抑制β-LG成核，以致没有淀粉样纤维产生.

图10　原位还原金纳米簇抑制β-LG淀粉样纤维形成示意Fig.10 Schematic illustration of the inhibition effect of insitu reduced gold nanoclusters on the formation of β-lactoglobulin amyloid fibrils

3　结　语

本文以β乳球蛋白为还原剂和稳定剂，通过改变氯金酸浓度，直接原位还原合成了红色（650，nm）和黄色（560，nm）两种荧光金纳米簇.在合成金纳米簇过程中，β-LG蛋白的 α螺旋含量降低，而β折叠含量升高.这些发生了结构转变的β-LG吸附在金纳米簇表面，形成了金纳米簇/蛋白吸附层复合物.在低氯金酸浓度下，形成了数量较少、粒度均一的红色荧光金纳米簇，使得被吸附的β-LG蛋白也较少.在该体系中，游离的β-LG可聚集成核，但由于吸附层蛋白难以进一步聚集，抑制了β-LG成核后的生长，从而形成了短纤维；在高氯金酸浓度下，形成了数量多、粒度分布宽的黄色荧光金纳米簇，大部分β-LG蛋白被吸附在金纳米簇表面，少量的β-LG难以聚集成核，从而抑制了淀粉样纤维的形成.本文为金纳米簇合成提供了一种新的蛋白模板，并获得两种荧光金纳米簇.其中红色荧光金纳米簇可抑制β乳球蛋白聚集生长期，而黄色荧光金纳米簇则可抑制其成核期.

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（责任编辑：田 军）

Inhibition Effect of In-Situ Reduced Gold Nanoclusters on the Formation of β-Lactoglobulin Amyloid Fibrils

Su Rongxin1，2，3，Zhu Hongxiu1，2，Huang Renliang1，2，Qi Wei1，2，3，Wang Mengfan1，2，He Zhimin1，2
（1. School of Chemical Engineering and Technology，Tianjin Univeristy，Tianjin 300072，China；2. State Key Laboratory of Chemical Engineering（Tianjin University），Tianjin 300072，China；3. Collaborative Innovation Center of Chemical Science and Engineering（Tianjin），Tianjin 300072，China）

A facile and efficient method was developed for preparing fluorescent gold nanoclusters（AuNCs）via insitu reduction of chloroauric acid byβ-lactoglobulin（β-LG）under alkali condition. We further characterized the optical and morphological properties of the resulting red and yellow fluorescent AuNCs，which were prepared with different loadings of chloroauric acid. In addition，the inhibition effect of these nanoclusters on the aggregation of β-LG was investigated using several spectroscopy and microscopy techniques，such as fluorescence spectroscopy，circular dichroism spectroscopy，dynamic light scattering，and high resolution transmission electron microscopy. The results indicate that different contents of proteins are adsorbed onto these two kinds of gold nanoclusters. The red fluorescent AuNCs are found to inhibit the growth of β-LG amyloid fibrils，whereas the yellow one can inhibit the nucleation of β-LG.

amyloid protein fibrils；β-lactoglobulin；gold nanoclusters；fluorescence；inhibition

O647

A

0493-2137（2016）08-0777-08

10.11784/tdxbz201504095

2015-04-30；

2015-05-28.

国家自然科学基金资助项目（51473115）.

苏荣欣（1980— ），男，博士，特聘研究员.

苏荣欣，surx@tju.edu.cn.

网络出版时间：2015-06-08. 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/12.1127.N.20150608.1108.001.html.