科學網—新型稀土基親和材料研製成功

2021-01-07 科學網

 

本報訊（見習記者封帆 通訊員于洋）近日，中科院長春應用化學研究所倪嘉纘院士課題組的張吉林博士等人，設計合成了新型稀土基磁性親和材料，實現了質譜檢測前對複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譜標記。

 

蛋白質的可逆磷酸化修飾是生物體內普遍存在的信息轉導調節方式，幾乎參與生命活動的所有過程，發揮著重要的作用。目前已知許多人類疾病的發生都與異常的蛋白質磷酸化修飾有關，而且有的疾病也會導致一些異常的磷酸化修飾。因此，探索生理和病理狀態下蛋白質磷酸化規律對於闡述生命本質和疾病發生機制具有重要意義。

 

不過，目前用來鑑定磷酸化肽的方法存在費用高、步驟煩瑣或需昂貴質譜設備的局限。

 

鑑於稀土離子對磷原子高選擇性親和作用和對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捕獲磷酸化肽，並使磷酸化肽去磷酸化作用產生80Da質量數HPO3的丟失，從而起到親和材料、無機酶和磷酸化肽質譜信號標記的作用，達到選擇性捕獲和直接鑑定識別磷酸化肽的目的。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部，將有助於簡化分離過程，提高分離效率。

 

張吉林等人據此設計合成了一系列稀土基親和材料。在此基礎上，他們近期又將磁性納米粒子和稀土基親和材料粒子共價地組裝到結構獨特、比表面積極大的石墨烯基質上，實現了對非磷酸化蛋白質和低豐度的磷酸化肽的同時富集、逐個洗脫和分別檢測，顯著地提高了檢測效率，降低了操作費用。

 

相關成果已發表於《微觀》 、《化學通訊》、《材料化學雜誌》、《歐洲化學》等國際期刊。

 

《中國科學報》 (2012-11-12 第4版 綜合)

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