功能化復(fù)合納米材料的磷酸化蛋白質(zhì)和糖基化蛋白質(zhì)分析新方法研究.pdf

1、蛋白質(zhì)的可逆磷酸化是最常見、最重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾之一，它調(diào)節(jié)著細(xì)胞生長、增殖、分化、凋亡及細(xì)胞信號傳導(dǎo)等在內(nèi)的幾乎所有的生物過程，研究蛋白質(zhì)的磷酸化有助于全面理解蛋白質(zhì)的生理功能及其機(jī)理。目前，蛋白質(zhì)磷酸化的基本研究策略是先將蛋白質(zhì)酶解成肽段，然后利用生物質(zhì)譜鑒定酶解的磷酸化肽段的氨基酸序列和磷酸化位點(diǎn)。但由于磷酸化蛋白/肽段的固有含量低、離子化效率差、磷酸化肽段的質(zhì)譜信號被大量共存的非磷酸化肽段所抑制，導(dǎo)致用質(zhì)譜直接分析磷酸化肽段

2、面臨很大的挑戰(zhàn)。為解決這些問題，發(fā)展高效特異的磷酸化肽段的富集方法成為磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)的研究關(guān)鍵。蛋白質(zhì)的糖基化也是一種很重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，它在細(xì)胞生長、信號傳導(dǎo)及免疫反應(yīng)中都扮演著重要的角色。雖然基于生物質(zhì)譜的蛋白糖基化研究有了很大的發(fā)展，但由于糖肽本身含量低、每一個糖基化位點(diǎn)的微異質(zhì)子性及大量共存的非糖肽的抑制效應(yīng)導(dǎo)致直接用質(zhì)譜分析蛋白糖基化面臨很大困難。因此質(zhì)譜分析前對糖肽進(jìn)行分離富集變的很有必要。近來，納米材料由于在電、磁

3、、光、熱等方面特殊的性能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于包括半導(dǎo)體、催化劑、傳感器、生物醫(yī)療及機(jī)械在內(nèi)的多個領(lǐng)域。發(fā)展新型功能化復(fù)合納米材料用來分析蛋白質(zhì)的磷酸化和糖基化也成為蛋白質(zhì)組學(xué)研究的熱點(diǎn)。
　　本論文針對蛋白質(zhì)組學(xué)中的兩個研究熱點(diǎn)，將新型功能化復(fù)合納米材料與蛋白質(zhì)組學(xué)結(jié)合起來，以開發(fā)新型、親水、大比表面積的復(fù)合納米材料為重點(diǎn)，展開了一系列的研究，發(fā)展了一系列的新技術(shù)新方法，并進(jìn)行了實際的應(yīng)用研究。主要研究內(nèi)容和取得的研究成果摘要如下:<

4、br>　　第一章概述了蛋白質(zhì)磷酸化和糖基化修飾的研究現(xiàn)狀和研究背景。首先介紹了蛋白質(zhì)磷酸化的生理功能及研究策略。對磷酸化蛋白質(zhì)研究中的生物質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行了簡單的闡述?？偨Y(jié)了磷酸化蛋白質(zhì)/肽段的分離富集方法，對其原理和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了介紹。接著介紹了蛋白質(zhì)糖基化的特點(diǎn)及常用的富集方法，并概述了功能化納米材料在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中的應(yīng)用。最后闡述了本論文的選題意義。
　　第二章發(fā)展了一種新型的螯合物配體-多巴胺，合成了一系列IMAC復(fù)合納米材料

5、用于磷酸化肽段的富集新技術(shù)研究。這一系列IMAC納米材料合成方法簡便、水溶性好、固定的Ti4+量大。并用標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶解液和實際生物樣品血清、鼠腦考察了這一系列IMAC納米材料對磷酸化肽段的富集效果，結(jié)果證明了所報道材料對磷酸化肽段有很好的富集效果。
　　第三章合成了一系列新型的MOAC復(fù)合納米材料用于磷酸化肽段的富集新技術(shù)研究。并用標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶解液和實際生物樣品血清、鼠腦考察了這一系列MOAC納米材料對磷酸化肽段的富集效果，結(jié)果證明了

6、所報道材料對磷酸化肽段有很好的富集效果，在磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)研究中有十分廣泛的應(yīng)用前景。
　　第四章發(fā)展了大孔/介孔Al2O3納米材料用于磷酸化肽段的酶解并同時富集研究。該納米材料可以將酶解富集集于一步。該材料30min酶解效果優(yōu)予傳統(tǒng)水溶液酶解12h效果，且酶解的同時可以富集磷酸化肽段，大大縮短了實驗時間。該材料對實際樣品牛奶也具有很好的酶解富集效果，是一種新型的高效的磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)研究的納米材料。
　　第五章發(fā)展了聚4-

7、乙烯苯硼酸修飾大孔/介孔硅(HOMMS@PolyVPBA)用于糖肽的快速富集研究。大孔/介孔硅具有比表面積大、傳質(zhì)快的優(yōu)點(diǎn)，是很有前景的納米材料。硼酸法是富集糖肽的最常用的方法。HOMMS@PolyVPBA富集糖肽只需要10 min，且富集效果很好，在蛋白質(zhì)糖基化的研究中有潛在的應(yīng)用前景。
　　總之，本論文圍繞磷酸化肽段與糖肽的富集新技術(shù)新方法，發(fā)展了多種新型功能化復(fù)合納米材料，為解決磷酸化肽段或糖肽的分離富集問題提供了有效的研究