基于未端保護(hù)分析的生物傳感器研究.pdf

1、生物標(biāo)志物是一種通常用于指示生物狀態(tài)的生化指標(biāo)。通過測(cè)量或評(píng)估生物標(biāo)志物可指示生物體所處的正常生理狀態(tài),發(fā)病進(jìn)程,藥物反應(yīng),干預(yù)治療等各個(gè)階段。人體內(nèi)存在多種生物標(biāo)志物,其中三類重要的分子水平上的生物標(biāo)志物包括特定的小分子、蛋白質(zhì)和突變的基因。不斷開發(fā)檢測(cè)小分子和蛋白質(zhì)、突變基因的生物傳感器具有重大的意義。另外,生命體內(nèi)許多重要的生物過程是由有機(jī)小分子和生物活性大分子(蛋白質(zhì)、核酸等)的識(shí)別和相互作用介導(dǎo)并完成的。它們之間的相互作用是構(gòu)

2、成信號(hào)傳導(dǎo)、能量傳遞、物質(zhì)代謝和功能調(diào)控的基礎(chǔ)。從化學(xué)的角度出發(fā),研究小分子和生物大分子之間的相互作用,特別是小分子與蛋白之間相互作用對(duì)于開發(fā)化學(xué)藥物和篩選探針具有重要的研究?jī)r(jià)值。近年來,已發(fā)展了很多研究有機(jī)小分子和蛋白質(zhì)相互作用的分析方法,如熒光共振能量轉(zhuǎn)移法、表面等離子共振法和熒光偏振法等,但是這些方法存在易受干擾、靈敏度不高、適用性不強(qiáng)等缺點(diǎn),所以迫切需要發(fā)展一種高靈敏和高選擇性的技術(shù)方法。另外,隨著人類基因組測(cè)序工作的完成,利用

3、生物學(xué)檢測(cè)方法測(cè)定個(gè)體基因型的基因分型技術(shù)也成為研究者們廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。當(dāng)前大多數(shù)單核苷酸多態(tài)分型方法對(duì)大量DNA樣品的SNP研究均很昂貴。鑒于之上所述,本文開創(chuàng)了一種新型的分析技術(shù),利用小分子標(biāo)記的末端保護(hù)分析來研究有機(jī)小分子和結(jié)合蛋白的相互作用和SNP基因分型分析。具體內(nèi)容如下:
　　 (1)第二章中闡述小分子標(biāo)記DNA的末端保護(hù)分析的基本原理。末端修飾了小分子的單鏈DNA與小分子受體蛋白結(jié)合后可以阻礙核酸外切酶Ⅰ的降解。此

4、發(fā)現(xiàn)將小分子與蛋白相互作用分析轉(zhuǎn)化為特定DNA序列分析,這樣就可以利用各種各樣的DNA序列擴(kuò)增和檢測(cè)技術(shù)來探測(cè)有機(jī)小分子和受體蛋白的相互作用?；谖幢唤Y(jié)合蛋白保護(hù)的小分子修飾的單鏈DNA的在單壁碳納米管表面選擇性自組裝,我們發(fā)展了一種新型的電化學(xué)末端保護(hù)。通過調(diào)控單壁碳納米管在16-巰基十六酸自組裝金電極上的吸附作用而獲得不同的氧化還原信號(hào),該方法可以保證實(shí)質(zhì)上的信號(hào)擴(kuò)增放大和低背景電流。我們利用此方法進(jìn)行了葉酸和葉酸受體FR(一種腫瘤

5、標(biāo)志物)相互作用分析并進(jìn)行了定量檢測(cè),檢測(cè)下限FR濃度為3pM,結(jié)果證明了電化學(xué)末端保護(hù)具有理想的特異性和靈敏度。
　　 (2)第三章中進(jìn)一步報(bào)道普遍的末端保護(hù)現(xiàn)象,小分子標(biāo)記的DNA與小分子蛋白受體結(jié)合后能阻礙各種核酸外切酶的降解。該通用技術(shù)將小分子和蛋白質(zhì)相互作用轉(zhuǎn)化為不同結(jié)構(gòu)的DNA分析,為檢測(cè)小分子提供了一個(gè)有用的技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,本章發(fā)展了基于熒光染色的小分子和蛋白質(zhì)相互作用的均相分析方法,另外,本章中設(shè)計(jì)了一種基于小