基于二肽聚合物色谱材料的制备及其在糖肽富集领域的应用

摘要

蛋白质糖基化是多种翻译后修饰中重要的修饰方式之一，该修饰调控着多种生物学进程，包括细胞黏附、受体激活、信号传导和分子的运输与清除等。糖基化修饰的异常会影响所修饰蛋白的结构和功能，甚至会导致癌症等疾病的发生。蛋白糖基化的分析对于研究糖蛋白的生物学功能和阐明相关疾病发生机制有重要意义。而糖基化位点的鉴定以及糖链结构的解析是目前糖基化研究中的重要组成部分。然而在对复杂蛋白样本进行质谱鉴定时，低丰度糖蛋白的质谱信号往往会受到大量非糖蛋白的干扰；另外，由于糖基化修饰高度的不均一性也增加了检测的难度。因此，在质谱鉴定前对糖蛋白或糖肽进行有效的分离和富集十分重要。然而，目前的多种富集方法都无法完美的解决糖蛋白的富集问题，开发新颖的糖肽富集材料成了糖蛋白组组学研究中的重点和难点。 受自然界中凝集素通过多氢键相互作用结合特定糖类的启发，本文以二肽为研究对象，通过统计学的分析方法筛选出了两种二肽，并将其开发成了新颖的聚合物糖肽富集材料。本实验先利用荧光滴定实验测定了亲水指数在?3至3范围内的20种二肽与7种单糖的结合常数，通过基于二肽亲水指数的组合筛选策略，筛选出了能区分不同单糖的二肽序列Pro-Asp（PD）和Tyr-Asp（YD）。然后将双键接枝在PD和YD的末端，制备了二肽功能单体。利用表面引发——原子转移自由基聚合的方法，将二肽功能单体接枝到介孔硅球表面，得到了二肽聚合物修饰的色谱分离材料。另外，通过比表面仪、热重和扫描电镜等多种表征途径对硅球进行了表征，确定聚合物成功接枝到了硅球表面。 色谱分离实验表明，由SiO2@poly-YD和SiO2@poly-PD两种填料装填的液相分析色谱柱，均展现出了对不同唾液酸衍生物和寡聚多糖优异的分离能力。同时，通过将聚合物修饰的材料与分散固相萃取模式相结合，发现SiO2@poly-YD材料能在100倍的牛血清蛋白干扰下富集出糖肽，SiO2@poly-PD材料能从200倍的牛血清蛋白干扰中，准确而高效地富集出大量糖肽，展现出了突出的抗干扰能力。通过对富集条件不断优化，基于此类聚合物材料的富集方法学有望在复杂人体组织样本中大批量富集糖肽，进而在大规模分离纯化糖蛋白等领域获得广泛的应用。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 蛋白组学概述

1.2 蛋白翻译后修饰概述

1.3 糖蛋白组学概述

1.4 凝集素在糖肽富集领域的应用

1.5 智能聚合物在糖肽富集领域的应用

1.6 本论文的立意及创新点

第2章 二肽的荧光滴定及序列筛选

2.1 前言

2.2 实验部分

2.3 实验结果与分析

2.4 本章小结

第3章 基于二肽聚合物材料在糖肽富集中的应用

3.1 前言

3.2 实验部分

3.3 实验结果与分析

3.4 本章小结

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

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