伴刀豆球蛋白糖蛋白磁性富集材料的制备

【作者】 封顺； 董丽萍； 宋培培；

【机构】 新疆大学化学化工学院；

【摘要】 蛋白质糖基化是一种普遍存在的蛋白翻译后修饰形式,在哺乳动物体内超过50%的蛋白质会发生糖基化修饰。研究发现糖基化异常表达与肿瘤的发生、发展有着密切的关系,糖基化蛋白质组学研究成果对于临床疾病的早期诊断以及生物标志物的发现具有极其重要的意义。然而由于生物样本中糖基化蛋白质的复杂程度高,相对丰度低,动态范围宽,在质谱检测时,糖蛋白的信号会严重受到高丰度非糖蛋白的严重干扰。如何将糖蛋白从复杂的生物样品中实现高效富集是一项困难的挑战。针对此问题,本文采用水热反应分别制备出传统核壳结构的氨基修饰的硅包覆的磁性纳米粒子(NH2-MNPs)和1,6-己二胺功能化的MNPs(HMD-MNPs),并基于螯合机理,以二介铜离子为桥基,将伴刀豆球蛋白(Con A)固载于MNPs表面,得到Con A-Cu-NH2-MNPs和Con A-Cu-HMD-MNPs。通过透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热失重分析仪(TG)等方法对其进行表征。实验结果证明,两种粒子均具有良好的磁响应性能,Con A-Cu-NH2-MNPs和Con A-Cu-HMD-MNPs中Con A固载量分别为20 wt%和23 wt%。其中Con A-Cu-NH2-MNPs可从150倍非糖基化蛋白的干扰组分的蛋白混合液成功富集出目标糖基化蛋白,而Con A-Cu-HMD-MNPs可以从500倍非糖基化蛋白的干扰组分的蛋白混合液成功富集出目标糖基化蛋白。并成功应用于实际样品鸡蛋清中糖基化蛋白的富集。上述实验结果表明二种粒子对复杂样品中糖蛋白的选择性和特异性均已达到或超过了现有报道的同类材料的富集效果。通过以上实验发现,当载体上螯合配体的个数越多,链长越长时,Con A凝集素的固载量越大,对糖蛋白富集的选择性和特异性越好。实验结果证明基于螯合机理固载凝集素的磁性纳米材料具有稳定的结构,持久的磁响应性和良好的分散性。与常用的化学键和物理吸附等固载方法相比,本方法的固载条件温和,不破坏凝集素的结构,可以有效保证凝集素的生物活性。本论文围绕蛋白质组学研究中,面临低丰度糖蛋白分离的难点问题,提供了一种简单、快速制备凝集素磁性纳米材料的新方法。更多还原