基于分子识别纳米材料的磷酸化蛋白生物标记物检测方法

项目名称： 基于分子识别纳米材料的磷酸化蛋白生物标记物检测方法

项目编号： No.21277054

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 环境科学、安全科学

项目作者： 吕斌

作者单位： 华中科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 为提高对痕量磷酸化蛋白生物标记物的检测灵敏度和准确性，制备集特异性吸附、选择性排斥和抗生物污渍于一体的核壳结构分子识别纳米材料：壳层通过选择性排斥作用、孔径、侧链亲水性、静电作用力，选择性排斥白蛋白多肽和正电性的其他非磷酸化多肽，但负电性的磷酸化多肽可自由通过并被核心材料吸附。核心材料同时利用人工抗体与磷酸化氨基酸和酶切位点氨基酸的特异性结合力、金属氧化物与磷酸基团的亲和吸附力、纳米微球的高吸附容量以提高对磷酸化多肽的吸附特异性和富集效率。壳层同时具有抗生物污渍性能，可防止生物大分子黏附在其表面以保证选择性排斥和特异性吸附的稳定性。利用分子识别纳米材料，一步完成样品预处理，提高样品预处理的特异性和富集效率，改善LC-MS/MS检测痕量磷酸化多肽的灵敏度和准确性。然后以雌激素受体a为模式蛋白，评价该方法对总蛋白含量不同的细胞、组织样品中ERa磷酸化的检测灵敏度、准确性、稳定性、实用性。

中文关键词： 磷酸化蛋白；生物标记物；核壳结构纳米材料；分子识别；低总蛋白量样本

英文摘要： In order to increase the sensivity and accuracy of detecting phosphopretin biomarkers, new core-shell molecularly recognized nano-materials with selective adsorption, selective repulsion and anti-biofoiling together are developed. The shell is porous vinyl sulfonic acid (VSA)-containing copolymers and the core is molecularly imprinted membrane immobilized on Fe3O4 nanoparticles (Fe3O4-MIP nanoparticles).The shell exclude albumin-derived peptides and other positive charged non-phosphopeptides selectively without hindering the penetration of negative charged phosphopeptides by mechanisms including size sieving, hydrophilia residues and charege distribution of the side chains. Phosphopeptides enter the core are captured with high affinity by the core via selective binding of MIP with phosphoamino acids and residues specific to trypsine (arginine or lysine) together, affinity adsorption between Fe3+ and phosphonates, and the large binding capacity of nanoparticles stimultaneously. The shell also prevente protein and platelet adhersion (anti-biofouling) , which ensures the selective repulsion of non-phosphopeptides by the shell and selective adsorption of phosphopeptides by the core. By putting selective adsorption, selective repulsion and anti-bioflouling togher, trace phosphopeptides can be enriched effectively i

英文关键词： Phosphoproteins；biomarkers；core-shel lnano-materials；molecular reorganization；low protein sample