功能化復合納米材料的磷酸化蛋白質和糖基化蛋白質分析新方法研究.pdf

1、蛋白質的可逆磷酸化是最常見、最重要的蛋白質翻譯后修飾之一，它調節(jié)著細胞生長、增殖、分化、凋亡及細胞信號傳導等在內的幾乎所有的生物過程，研究蛋白質的磷酸化有助于全面理解蛋白質的生理功能及其機理。目前，蛋白質磷酸化的基本研究策略是先將蛋白質酶解成肽段，然后利用生物質譜鑒定酶解的磷酸化肽段的氨基酸序列和磷酸化位點。但由于磷酸化蛋白/肽段的固有含量低、離子化效率差、磷酸化肽段的質譜信號被大量共存的非磷酸化肽段所抑制，導致用質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組學的研究關鍵。蛋白質的糖基化也是一種很重要的蛋白質翻譯后修飾，它在細胞生長、信號傳導及免疫反應中都扮演著重要的角色。雖然基于生物質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、每一個糖基化位點的微異質子性及大量共存的非糖肽的抑制效應導致直接用質譜分析蛋白糖基化面臨很大困難。因此質譜分析前對糖肽進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被廣泛應用于包括半導體、催化劑、傳感器、生物醫(yī)療及機械在內的多個領域。發(fā)展新型功能化復合納米材料用來分析蛋白質的磷酸化和糖基化也成為蛋白質組學研究的熱點。
　　本論文針對蛋白質組學中的兩個研究熱點，將新型功能化復合納米材料與蛋白質組學結合起來，以開發(fā)新型、親水、大比表面積的復合納米材料為重點，展開了一系列的研究，發(fā)展了一系列的新技術新方法，并進行了實際的應用研究。主要研究內容和取得的研究成果摘要如下:<

4、br>　　第一章概述了蛋白質磷酸化和糖基化修飾的研究現狀和研究背景。首先介紹了蛋白質磷酸化的生理功能及研究策略。對磷酸化蛋白質研究中的生物質譜技術進行了簡單的闡述?？偨Y了磷酸化蛋白質/肽段的分離富集方法，對其原理和優(yōu)缺點進行了介紹。接著介紹了蛋白質糖基化的特點及常用的富集方法，并概述了功能化納米材料在蛋白質組學研究中的應用。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復合納米材料

5、用于磷酸化肽段的富集新技術研究。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。并用標準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復合納米材料用于磷酸化肽段的富集新技術研究。并用標準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，在磷酸化蛋白質組學研究中有十分廣泛的應用前景。
　　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組學研究的納米材料。
　　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、傳質快的優(yōu)點，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，在蛋白質糖基化的研究中有潛在的應用前景。
　　總之，本論文圍繞磷酸化肽段與糖肽的富集新技術新方法，發(fā)展了多種新型功能化復合納米材料，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