基于功能化纳米金的信号放大构建蛋白激酶活性分析传感

摘要

蛋白质磷酸化修饰是一种重要的蛋白质的翻译后修饰，是生命体中普遍存在的一种调节方式。尤其是通过激酶调节的蛋白磷酸化在大多数的生物过程中起到重要的调节作用。当蛋白质的正常磷酸化调节发生异常以及激酶过度表达时，便会导致癌症，糖尿病，心脏病等各种疾病的发生。由于蛋白质磷酸化过程是动态的，并且磷酸化肽段或蛋白在生物样品中的含量较低，因此高灵敏蛋白磷酸化分析面临着巨大的挑战，它对于疾病的早期快速诊断、药物筛选和治疗等方面具有重大的意义。
　　电化学传感器具有灵敏性好、仪器简单并且易于操作、可控性能好、及易于微型化等特点，一直受到大家的高度关注。随着信号放大技术、纳米技术的不断发展，结合纳米技术和信号放大技术的电化学传感器越来越多的被应用在分析领域。在本论文中，我们研究了具有大的比表面、强的导电性和生物相容性贵金属纳米材料及其复合材料的制备、电化学传感器的构建及其在蛋白激酶活性分析中的应用。
　　构建了DNA-AuNPs的网络结构，通过提供丰富的位点以吸附大量的RuHex，极大的增强了电化学检测的信号，用于蛋白激酶活性的超灵敏检测。实验结果表明，该传感器具有低的检测限、较宽的线性范围等优势。该传感器也可应用于蛋白激酶抑制剂的分析，通过两种不同的抑制剂的电化学响应，可知该传感器可成功的应用于激酶抑制剂的筛选。最后，我们将该设计应用于不同细胞的裂解液中蛋白激酶的活性分析，结果验证该传感器在实际样品中实施的可行性。
　　设计了一种新型的电化学发光生物传感器，以蛋白激酶PKA为模型化合物，实现了对蛋白激酶活性及其抑制剂的分析。基于锆离子对磷酸化的蛋白的识别作用以及金纳米粒子和酶的催化，实现对鲁米诺的电化学发光信号的双重放大，构建了灵敏的电化学发光生物传感器。该传感器已经成功应用于实际样品胎牛血清中蛋白激酶的检测。