52 / 2019-12-08 12:36:45

基于T4噬菌体的蛋白质糖型印迹生物传感器材料

蛋白质糖型分析,微流控,纳米颗粒,T4噬菌体,生物传感器

研究目的：糖基化对于蛋白质的生物功能十分重要。对于蛋白质的糖型分析，包括对糖基化位点及N/O糖型的分析等，在糖蛋白的功能研究、糖组学研究、蛋白糖基化相关疾病诊断、抗体药物糖基化研究和质量控制等领域，均有重大意义。目前基于MALDI-TOF/LC-MS的蛋白质糖型分析方法设备依赖度高，操作及分析过程繁琐。开发更简便的糖型分析方法具有重要价值和广泛应用前景。
方法：建立一种基于T4噬菌体的糖型印迹微流控传感器。T4噬菌体是稳定的生物大分子多聚物，是以生物自组装的方式形成的大小均一的纳米颗粒。充分利用T4噬菌体大小均一性优良的天然优势，结合微流控技术的精度可控和高通量特性，通过对T4噬菌体的衣壳和尾部的系列改造，将T4噬菌体改造成微流控芯片上生物功能分子的高性能承载材料，实现功能化纳米颗粒的方向性阵列及表面功能分子精细控制。对T4噬菌体表面的功能化包括：（1）糖蛋白处理功能，即将肽N糖苷酶F（PNGase F）在T4噬菌体衣壳表面实现功能化；（2）糖型识别功能，即将特异性识别各种典型糖型的凝集素（Lectin）分子在T4噬菌体衣壳表面实现功能化。另外，通过对T4噬菌体尾部纤维蛋白gp37的改造，实现T4噬菌体颗粒在微流控芯片上的定向固定。组合以上功能化纳米颗粒，建立包括“糖蛋白处理-糖型识别-电化学信号”过程的糖型印迹微流控传感器。
结论：本研究已实现T4噬菌体表面的糖蛋白处理功能，PNGase F功能化的T4噬菌体纳米颗粒良好保持了对糖蛋白的处理功能，并可稳定的重复使用[1]。在下一步研究中，将实现T4噬菌体纳米颗粒的糖型识别功能化和在微流控芯片上的定向固定。并组合建立糖型印迹微流控传感器，应用于蛋白质糖型检测，进行表征评价。