新型稀土基親和材料研制成功
近日，中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所倪嘉纘院士課題組的張吉林博士等人，設(shè)計(jì)合成了新型稀土基磁性親和材料，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)譜檢測(cè)前對(duì)復(fù)雜生物蛋白樣品酶解液中的磷酸化肽的高選擇性捕獲、快速磁分離提純和方便的磷酸化肽質(zhì)譜標(biāo)記。
蛋白質(zhì)的可逆磷酸化修飾是生物體內(nèi)普遍存在的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)方式，幾乎參與生命活動(dòng)的所有過程，發(fā)揮著重要的作用。目前已知許多人類疾病的發(fā)生都與異常的蛋白質(zhì)磷酸化修飾有關(guān)，而且有的疾病也會(huì)導(dǎo)致一些異常的磷酸化修飾。因此，探索生理和病理狀態(tài)下蛋白質(zhì)磷酸化規(guī)律對(duì)于闡述生命本質(zhì)和疾病發(fā)生機(jī)制具有重要意義。
不過，目前用來(lái)鑒定磷酸化肽的方法存在費(fèi)用高、步驟煩瑣或需昂貴質(zhì)譜設(shè)備的局限。
鑒于稀土離子對(duì)磷原子高選擇性親和作用和對(duì)膦酸酯鍵催化斷裂水解作用，稀土基親和材料能夠被利用來(lái)捕獲磷酸化肽，并使磷酸化肽去磷酸化作用產(chǎn)生80Da質(zhì)量數(shù)HPO3的丟失，從而起到親和材料、無(wú)機(jī)酶和磷酸化肽質(zhì)譜信號(hào)標(biāo)記的作用，達(dá)到選擇性捕獲和直接鑒定識(shí)別磷酸化肽的目的。此外，考慮到磁分離的便捷性和高效性，把Fe3O4粒子作為磁性核等包覆在稀土親和材料內(nèi)部，將有助于簡(jiǎn)化分離過程，提高分離效率。
張吉林等人據(jù)此設(shè)計(jì)合成了一系列稀土基親和材料。在此基礎(chǔ)上，他們近期又將磁性納米粒子和稀土基親和材料粒子共價(jià)地組裝到結(jié)構(gòu)獨(dú)特、比表面積極大的石墨烯基質(zhì)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)非磷酸化蛋白質(zhì)和低豐度的磷酸化肽的同時(shí)富集、逐個(gè)洗脫和分別檢測(cè)，顯著地提高了檢測(cè)效率，降低了操作費(fèi)用。
相關(guān)成果已發(fā)表于《微觀》、《化學(xué)通訊》、《材料化學(xué)雜志》、《歐洲化學(xué)》等國(guó)際期刊。
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