分子探針簡(jiǎn)介分析化學(xué)新方法新技術(shù)

1、分子探針簡(jiǎn)介分析化學(xué)新方法新技術(shù),指導(dǎo)老師：阮源萍 學(xué)生姓名：張振 學(xué)　　號(hào)：03081065,2003級(jí)分析化學(xué)研究性學(xué)習(xí)報(bào)告,寫(xiě)在前面,經(jīng)典化學(xué)分析：沉淀劑、滴定劑、萃取 劑、指示劑和顯色劑等發(fā)展方向：微型化、仿生化、自動(dòng)化、信息化 目前最高水平：DNA序列分析中標(biāo)記堿基的四種分子熒光探針,,微型化：納米芯片、生物芯片及芯片上的實(shí)驗(yàn)室,仿生化：電子鼻和電子舌的傳感器,自動(dòng)化：原位及體內(nèi)實(shí)時(shí)在線檢測(cè),信息化:

2、 臨床、環(huán)境及生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)的網(wǎng)絡(luò)化,生物分子探針,主要類型：,,,,離子探針,蛋白質(zhì)及酶的熒光探針,核酸分子熒光探針,離子探針？什么東東?。?將生物大分子中的非過(guò)渡族金屬離子用具有光、磁信息的過(guò)渡族金屬離子置換，用這些金屬離子與生物大分子的相互作用行為探查非過(guò)渡金屬的生物功能，即為離子探針技術(shù)。這樣就能 對(duì)溶劑狀態(tài)中生物分子構(gòu)象和行為進(jìn)行研究，彌補(bǔ)了X射線衍射方法只能對(duì)晶體進(jìn)行測(cè)定的不足。所用的過(guò)渡族金屬離子就叫離子探針

3、,離子探針的生物及化學(xué)依據(jù),大多數(shù)的酶要靠金屬離子表現(xiàn)其活性探針離子具有與原生物分子中的金屬離子相同或相似的物理化學(xué)行為：如半徑、化學(xué)配位性質(zhì)、立體化學(xué)行為等，可以置換,原來(lái)這么簡(jiǎn)單??！,蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu),血紅素,肽鏈扭轉(zhuǎn),血紅蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu),,,表一： 一些生物大分子中有關(guān)金屬離子參數(shù),Mn+2取代蘋(píng)果酸酶中的Mg+2后，該酶同樣具有催化L- 蘋(píng)果酸脫羧地反應(yīng)活性碳酸酐酶、羧酞酶及乳酸脫氫酶中含有Zn+2，用Co+3 代

4、替Zn+2，這些酶仍具有活性伴刀豆球蛋白A含有Mn和Ca，用稀土離子 Eu+3,Tb+3,Gd+3置換Ca+2后，該蛋白仍然保持有結(jié) 合糖的活性,蛋白質(zhì)及酶的熒光探針,蛋白質(zhì)是生物大分子，它能在溶液中與某些染料靜電吸引或氫鍵結(jié)合，可用紫外可見(jiàn)光度法或熒光測(cè)定蛋白質(zhì)。另外蛋白質(zhì)含有氨基（—NH2 或—NH—），—SH，—COOH和=CO,可用與以上基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)的熒光 衍生試劑對(duì)蛋白質(zhì)標(biāo)記，進(jìn)而用色譜及電泳分離紫外可見(jiàn)

5、或熒光檢測(cè)蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)的熒光，主要是構(gòu)成它的色氨酸，絡(luò)氨酸和苯丙氨酸具有的熒光，通過(guò)蛋白質(zhì)的天然熒光用熒光法檢測(cè)比紫外吸收法靈敏。熒光探針是一類比蛋白質(zhì)熒光發(fā)射較強(qiáng)熒光的染料，它吸附或共價(jià)結(jié)合到蛋白質(zhì)上，熒光特性會(huì)發(fā)生變化，從而可以研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和測(cè)定蛋白質(zhì)。這其中有一種叫做免疫熒光技術(shù),,免疫熒光技術(shù)，即熒光抗體方法，就是把特異性抗原多 次注入動(dòng)物體，使之產(chǎn)生抗體，將抗體球蛋白從血清中分離 出來(lái)，用熒光染料標(biāo)記，制成熒光標(biāo)記

6、抗體溶液。免疫熒光 染色比其他的生物染色方法有較高的特異性和靈敏度?？贵w（免疫球蛋白）與熒光染料結(jié)合后，仍不失抗體的免疫活性， 稱為熒光抗體。用于標(biāo)記抗體的熒光染料于一般的熒光染料 不同，必須容易與抗體球蛋白結(jié)合，又不影響其免疫活性； 還要求性能穩(wěn)定、容易溶解和標(biāo)記方法簡(jiǎn)單。由于蛋白質(zhì)本 身也具有熒光，為了減少蛋白質(zhì)本身的熒光干擾，標(biāo)記抗體 的熒光染料不但熒光量子產(chǎn)率高，還要求熒光發(fā)射波長(zhǎng)較長(zhǎng)。 常用的標(biāo)記抗體的

7、熒光染料有熒光素異硫氰酸酯、四甲基羅 丹明異硫氰酸酯和羅丹明B200等。,核酸分子熒光探針及核酸染色,沿核酸的螺旋方向看，雙螺旋表面有兩個(gè)溝槽，一個(gè)寬槽和一個(gè)窄槽，這兩個(gè)溝槽使堿基外露，為分子探針或其他分子與堿基作用提供了空間。,,,窄槽,寬槽,核酸染色劑及熒光探針的應(yīng)用,溶液中核酸的定量測(cè)定 單分子核酸檢測(cè) 核酸的凝膠染色體電泳分離檢測(cè)在熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）技術(shù)中的應(yīng)用 DNA序列分析,DNA序列分析中的熒光染料：在

8、電泳分離熒光法檢測(cè)DNA 序列分析中，通常分四組（A,C,G,T體系）進(jìn)行，如果用 四種不同的熒光染料為探針,標(biāo)記一個(gè)共同的引物，分別 用在 A、C、G、T四個(gè)反應(yīng)體系中，等于用不同的探針 專一地標(biāo)記了不同的堿基，利用各熒光探針光譜的差別 便可把不同的堿基區(qū)分開(kāi),

9、因此選擇一組四種合適的染料 成為關(guān)鍵，它們應(yīng)滿足以下條件： (1)吸收和發(fā)射光譜應(yīng)在可見(jiàn)光區(qū)，以降低散射和熒光背景； (2)各染料的熒光發(fā)射波長(zhǎng)因該有明顯不同，以便區(qū)分不同染料; (3)應(yīng)有很強(qiáng)的熒光強(qiáng)度，以獲得高靈敏度； (4)不嚴(yán)重干擾引物的雜交作用，使其不影響測(cè)序反應(yīng)效率； (5)染料的存在不嚴(yán)重改變電泳譜圖。,表二：菲啶和口丫啶類嵌入劑及其

10、 與DNA結(jié)合物的有關(guān)性能,表三：含吲哚和苯并咪唑類嵌入劑及其 與DNA結(jié)合物的有關(guān)性能,核酸分子探針?lè)N類：目前作為核酸分子探針的有機(jī) 分子染料有幾十種，按探針?lè)肿咏Y(jié)構(gòu)可分為： 菲啶和口丫啶類染料、吲哚和咪唑類染料、 碳菁陽(yáng)離子染料、苯并呋喃酮（香豆素）類等。,表四：TOTO-1系列染