大連化物所二肽基肽酶-IV生化檢測研究獲進展

2020-12-08 中國科學院

　　近日，中國科學院大連化學物理研究所藥用資源開發研究組葛廣波、楊凌團隊研發了一種全新的二肽基肽酶-IV（DPP-IV, CD26）高特異性螢光探針，並將其用於人血及組織中DPP-IV的活性檢測以及活細胞和組織層面的目標酶功能成像研究，相關研究成果發表在Biosensors and Bioelectronics上。

　　DPP-IV是哺乳動物體內分布的一種重要的絲氨酸水解酶，其參與體內多種生物活性多肽（如腸促胰島素、神經肽、胃泌素釋放肽、生長激素釋放激素等）的水解進而導致其部分或完全失活。DPP-IV可快速水解胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）進而影響胰高血糖素的合成與分泌，因此其在糖代謝過程中扮演重要角色，被認為是2型糖尿病治療的關鍵靶點。此外，DPP-IV還參與了機體的免疫調節、細胞移行、細胞黏附和細胞凋亡等過程，其表達/功能的異常與腫瘤等多種疾病的發生發展密切相關。因此，建立適用於複雜生物樣品中的DPP-IV活性的高效且實用的檢測方法對於糖尿病治療藥物的篩選及臨床個性化用藥，以及DPP-IV表達/功能異常與疾病的關聯性研究等具有重要意義。

　　該工作中，研究者基於DPP-IV的酶催化特性，設計研發了一種全新的高特異性雙光子螢光探針底物GP-BAN，並基於該探針開發了利用微孔板高通量檢測複雜生物樣本中DPP-IV活性的超靈敏檢測方法。該方法具有以下優點：（1）特異性高，可直接用於血樣、細胞及組織等複雜生物樣品中DPP-IV的檢測；（2）操作簡單且可實現高通量檢測，單位測試成本低；（3）檢測靈敏度高（可達皮摩爾級），樣品需求量小，如血液樣品只需2μL；（4）可通過比率法進行目標酶的活性檢測，抗幹擾能力強。利用該探針不僅可實現活細胞及活組織中目標酶的精確定位及實時動態檢測，還可以血液為酶源開展DPP-IV抑制劑的高通量篩選與表徵。上述工作不僅為新藥研發及臨床DPP-IV抑制劑的個性化用藥提供了新的工具，也為後續開發商業化的DPP-IV生化檢測試劑盒奠定了工作基礎。

　　上述研究工作得到了國家自然科學基金項目和國家重點基礎研究發展計劃的支持。

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大連化物所二肽基肽酶-IV生化檢測研究獲進展

　　近日，中國科學院大連化學物理研究所藥用資源開發研究組葛廣波、楊凌團隊研發了一種全新的二肽基肽酶-IV（DPP-IV, CD26）高特異性螢光探針，並將其用於人血及組織中DPP-IV的活性檢測以及活細胞和組織層面的目標酶功能成像研究，相關研究成果發表在Biosensors and Bioelectronics上。
　　DPP-IV是哺乳動物體內分布的一種重要的絲氨酸水解酶，其參與體內多種生物活性多肽（如腸促胰島素、神經肽、胃泌素釋放肽、生長激素釋放激素等）的水解進而導致其部分或完全失活。DPP-IV可快速水解胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）進而影響胰高血糖素的合成與分泌，因此其在糖代謝過程中扮演重要角色，被認為是2型糖尿病治療的關鍵靶點。此外，DPP-IV還參與了機體的免疫調節、細胞移行、細胞黏附和細胞凋亡等過程，其表達/功能的異常與腫瘤等多種疾病的發生發展密切相關。因此，建立適用於複雜生物樣品中的DPP-IV活性的高效且實用的檢測方法對於糖尿病治療藥物的篩選及臨床個性化用藥，以及DPP-IV表達/功能異常與疾病的關聯性研究等具有重要意義。
　　該工作中，研究者基於DPP-IV的酶催化特性，設計研發了一種全新的高特異性雙光子螢光探針底物GP-BAN，並基於該探針開發了利用微孔板高通量檢測複雜生物樣本中DPP-IV活性的超靈敏檢測方法。該方法具有以下優點：（1）特異性高，可直接用於血樣、細胞及組織等複雜生物樣品中DPP-IV的檢測；（2）操作簡單且可實現高通量檢測，單位測試成本低；（3）檢測靈敏度高（可達皮摩爾級），樣品需求量小，如血液樣品只需2μL；（4）可通過比率法進行目標酶的活性檢測，抗幹擾能力強。利用該探針不僅可實現活細胞及活組織中目標酶的精確定位及實時動態檢測，還可以血液為酶源開展DPP-IV抑制劑的高通量篩選與表徵。上述工作不僅為新藥研發及臨床DPP-IV抑制劑的個性化用藥提供了新的工具，也為後續開發商業化的DPP-IV生化檢測試劑盒奠定了工作基礎。
　　上述研究工作得到了國家自然科學基金項目和國家重點基礎研究發展計劃的支持。
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