本文關(guān)鍵詞：金屬納米簇生物傳感器的構(gòu)建及其在生物酶檢測(cè)中的應(yīng)用

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【摘要】：近年來,金屬納米簇作為一種新型的發(fā)光納米材料,由于其超小的尺寸(通常由幾個(gè)到十幾個(gè)原子構(gòu)成且尺寸小于2 nm)和獨(dú)特的理化性質(zhì)引起了越來越多研究者們的關(guān)注。到目前為止,金屬納米簇已被應(yīng)用于包括生物分析、生物成像、環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)催化和電子器件等領(lǐng)域。在本論文中,我們利用金屬納米簇來構(gòu)建生物傳感器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)特定生物酶的檢測(cè)其抑制劑的篩選。主要研究?jī)?nèi)容如下:第一章,我們對(duì)熒光金屬納米簇的研究背景進(jìn)行了介紹。并介紹了本論文的主要研究?jī)?nèi)容及意義。第二章,我們基于雙鏈DNA為模板合成的銅納米簇(dsDNA-Cu NCs)構(gòu)建了一個(gè)簡(jiǎn)單、超靈敏的、無標(biāo)記的熒光探針用于胰蛋白酶的檢測(cè)及其抑制劑的篩選。當(dāng)向銅納米簇溶液中加入魚精蛋白后,銅納米團(tuán)簇能夠與魚精蛋白形成魚精蛋白/銅納米簇復(fù)合物使體系的熒光的到顯著的增強(qiáng)。而魚精蛋白是胰蛋白酶有效的反應(yīng)底物,因此,在向體系中引入胰蛋白酶時(shí)會(huì)破壞魚精蛋白/銅納米簇復(fù)合物結(jié)構(gòu),使體系的熒光得到顯著的猝滅。通過監(jiān)測(cè)體系熒光強(qiáng)度的變化,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)胰蛋白酶的檢測(cè)。該方法還可進(jìn)一步應(yīng)用于胰蛋白酶抑制劑的篩選。第三章,我們建立了一種簡(jiǎn)單、靈敏、無標(biāo)記的熒光探針用于檢測(cè)蛋白激酶的活性及其抑制劑的篩選。本方法基于多肽為模板合成的銀納米簇(Ag NCs)與抗體修飾的金納米粒子(anti-Au NPs)之間發(fā)生熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET),從而使銀納米簇的熒光信號(hào)猝滅。當(dāng)?shù)鞍准っ?PKA)和三磷酸腺苷(ATP)同時(shí)存在時(shí),銀納米簇的底物模板多肽鏈便成為了蛋白激酶有效的反應(yīng)底物,其絲氨酸位點(diǎn)能夠被蛋白激酶磷酸化。隨后再向體系中加入抗體修飾的金納米粒子,由于抗體的特異性識(shí)別作用,會(huì)使銀納米簇與金納米粒子之間發(fā)生有效的結(jié)合,從而產(chǎn)生熒光共振能量轉(zhuǎn)移導(dǎo)致熒光猝滅。根據(jù)熒光信號(hào)的變化我們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白激酶有效的監(jiān)測(cè)。我們進(jìn)一步應(yīng)用該方法對(duì)蛋白激酶抑制劑H-89進(jìn)行檢測(cè)。此外,本方法也被用來探究藥物激活的Hela細(xì)胞內(nèi)PKA的活性,這使得其在藥物篩選和疾病臨床診斷方面都有著廣闊的應(yīng)用前景。第四章,我們基于適配體DNA為模板合成的銅納米簇,構(gòu)建了一種簡(jiǎn)單,靈敏的熒光探針用于蛋白激酶(PKA)活性的檢測(cè)。本方法基于三磷酸腺苷(ATP)適配體與ATP之間的強(qiáng)相互作用,因而在ATP存在的條件下銅納米簇由于缺少有效的底物而使熒光強(qiáng)度下降。當(dāng)向體系中加入蛋白激酶時(shí),其會(huì)將ATP轉(zhuǎn)化成ADP。由于ADP不能與ATP適配體結(jié)合從而釋放出銅納米簇的反應(yīng)底物,使其熒光強(qiáng)度恢復(fù)。根據(jù)體系熒光信號(hào)的變化我們可以對(duì)蛋白激酶的活性進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。我們還應(yīng)用該方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)蛋白激酶抑制劑H-89的檢測(cè)。此外,我們將該傳感平臺(tái)應(yīng)用到Hela細(xì)胞內(nèi)蛋白激酶活性的檢測(cè),這使本傳感器在生物化學(xué)和激酶靶向藥物開發(fā)等研究領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB383.1;O657.3

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本文編號(hào)：1294760