《蛋白質分子待定模板印跡方法研究》是依託揚州大學，由楊春擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：蛋白質分子待定模板印跡方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊春
- 依託單位：揚州大學
項目摘要,結題摘要,
提出待定模板印跡新方法，其中模板分子具有可調性，它們不是任何已知標準品或純化物質，而是輒需研究的複雜樣品混合物本身。精心選配多種單體，以複雜蛋白質樣品作為模板，實施蛋白質分子印跡。樣品中濃度超過一定閾值的一種或多種高豐度組分與單體充分作用，導致合成的印跡聚合物對其具有親和性，能夠從溶液中特異性地吸附這些組分。由印跡聚合物製備固定相，經過色譜或電泳操作，將樣品組分分成兩部分，一部分吸附在聚合物上，一部分留在溶液當中。通過調節樣品與單體的比例，讓不同組分達到濃度閾值，可將樣品分割成複雜程度不同的兩部分，可以顯著地降低原樣品的複雜性。聚合物與組分的這種可調控的親和性在蛋白質分離分析中發揮重要作用。通過考察聚合物的萃取、分離、富集、濃縮效應，製備出色譜、毛細管電泳分離柱，促進待定模板印跡分離、分析方法研究，實現次級、多級樣品印跡，據此發展剝洋蔥式蛋白質分子標記物發現方法。
常規印跡體系中，單體、模板分子均被溶劑包圍，降低了它們相互作用的機會。在冰凍聚合過程中，大部分溶劑（水）分子發生固化排除溶質，並對餘下液體進行擠壓，使得單體、模板濃度增加，從而強化了其間的相互作用。冰膠具有超大孔結構，傳質阻力小，另外聚合物易於改性，是研究分子相互作用的上選材料。同一配方的單體溶液，可合成出對不同蛋白質均有印跡效果的聚合物，說明“待定模板印跡法”具有廣泛的適應性，有利於處理複雜生物樣品如血清中成千上萬不同濃度的蛋白質。 複雜樣品的印跡過程中，濃度高於某閾值的蛋白質都能在聚合物中形成自身的識別位點，從而可被選擇吸附，而低豐度蛋白質則留在溶液當中，樣品因此分為兩個相對簡單的次級樣品。對次級樣品重複上述處理，可以大幅降低其複雜性，理論上可以發現任何存在的低豐度蛋白質。人血清樣品研究發現491種蛋白質，其中94種只在原始樣品發現，而75種只出現在冰膠處理過的樣品中。不但實現了高豐度組分的明顯去除，而且富集了低豐度蛋白質。與人血清樣品類似，牛血清蛋白質的印跡實驗表明，脫除高豐度蛋白質與富集低豐度蛋白質也可同時完成。 在蛋白質—印跡聚合物體系中，氫鍵、親水、疏水相互作用普遍存在並構建多重識別位點。相對來說，靜電作用具有更高的鍵能，少量引入即可有效調節基質與模板之間的作用強度。丙烯酸、烯丙基胺類單體的改性均能增強聚丙烯醯胺冰膠對蛋白質的親和力，其中的氨基、羧基並非均勻、對稱地分布，而是集中在印跡空穴內表面。理論上，氨基、羧基應該與蛋白質表面電荷呈互補的對應關係：聚合物氨基對應蛋白質羧基、聚合物羧基對應蛋白質氨基。 另外，改性聚丙烯醯胺冰膠既能作為催化劑，也能用於疏水化合物（雌二醇、酞酸酯）的印跡。假以時日，“待定模板印跡法”必將在以下方面發揮重大作用：（1）高豐度蛋白質的脫除，(2) 差異蛋白質組學研究，(3) 從複雜樣品中獲取人源（或其他）蛋白質，（4）高靈敏度、高選擇性感測器研發。
