氨基酸/二肽修饰二氧化硅及其糖肽富集性能研究

摘要

蛋白质的糖基化修饰是研究最为深入的蛋白质翻译后修饰的一种类型，糖蛋白在生物体中有着重要的意义。错误的糖基化修饰与一些疾病的发生发展有关。而由于糖蛋白中糖链结构复杂，糖链连接的微观不均一性和多样性，糖蛋白丰度较低等原因使得糖蛋白研究极具挑战性，目前所发展的糖肽富集方法中，例如凝集素亲和色谱法，硼酸共价亲和色谱法，肼化学法，亲水相互作用色谱法等等，都有一些缺陷，或是特异性过强，或是选择性不佳，或是破坏糖链结构等。因此急需一种高效地富集糖蛋白/糖肽的手段，来帮助科研工作者们研究糖基化蛋白。本文就是从糖肽富集这一难点开展实验的，大致可以分为两个部分: 第一部分，受糖肽富集的两种常用方法，凝集素亲和色谱法和亲水作用色谱法的启发，我们选择带有糖识别单元的脯氨酸和亲水性氨基酸谷氨酸，以常用的固体基质介孔硅球为基底，通过原子转移自由基聚合的方法，分别将两种氨基酸接枝聚合于介孔硅球表面。首先，通过质谱和核磁共振氢谱表征确定功能单体，之后，通过SEM、TG、测试氮气吸附-脱附曲线等表征手段，确保接枝聚合的成功性。而在材料的性能测试方面，我们利用固相萃取的方法，将聚合后的硅球用于以Fetuin酶解液为样品的富集实验中。糖肽富集实验的结果证明，两种材料对 Fetuin酶解液中糖肽均有一定的富集效果，相比于氨基硅球，所富集的糖肽种类有所增加，富集效率有着明显提升。但是，两种材料在高浓度非糖肽的干扰下，效果不佳，性能有待提升。 在第二部分中，为了提高材料的糖肽富集性能及其抗干扰能力，我们综合脯氨酸和谷氨酸的优势，通过固相合成多肽的方法，合成了 Pro-Glu（PE），并将其接枝聚合于硅球表面，通过一系列手段表征接枝的成功性。在性能测试中，一方面，我们首先通过荧光滴定的方法，以连接有荧光基团的PE为主体，以单糖为客体，测定了PE与七种单糖间的结合常数，表征PE与七种糖的亲和力大小，结果表明，PE与七种单糖均有一定的亲和力，且亲和力有大有小。为了验证这一点，我们将聚合后的硅球用于结构非常相似的唾液酸三糖的分离中，结果表明，聚合后的硅球能够成功地分离这些具有相似结构的糖类。另一方面，我们将聚合后的硅球用于富集 Fetuin酶解液中的糖肽，结果表明，我们的材料能够很有效的富集糖肽，而且，当向样品中添加100倍体积的非糖蛋白酶解液时，我们的材料依然能够取得不错的富集效果，这说明，相比于第一部分中的两种材料，抗干扰能力有着显著的提升，能在高倍数的非糖肽干扰下，有效地分离富集糖肽。而与商品化材料相比，抗干扰能力更强。 鉴于以上可知，通过利用氨基酸、二肽与糖的亲和力，设计糖识别单元，进而设计糖肽富集材料，能够较有效地富集糖肽。这一方法也为以后的糖肽富集材料的设计提供了参照。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 蛋白质糖基化修饰概述

1.2 糖蛋白组学研究中的重难点

1.3 糖蛋白/糖肽的富集方法

1.4 糖蛋白中糖基化位点的鉴定

1.5 本论文的立意及创新点

第2章 氨基酸修饰硅球及糖肽富集

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 实验结果与分析

2.4 小结

第3章 二肽修饰硅球及糖肽富集

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 实验结果与分析

3.4 小结

第4章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

致谢

参考文献

硕士期间已发表和即将发表的论文