[發明專利]真菌疏水蛋白在生物芯片中的應用

無效

• 申請號: 200810052098.X
• 申請日: 2008-01-18
• 公開（公告）號: CN101216485A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 喬明強;于雷;王澤方;徐海津;張強
• 申請（專利權）人: 喬明強
• 主分類號: G01N33/48
• 分類號: G01N33/48;G01N33/53;C12Q1/00
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 侯力

【技術領域】：本發明涉及一種新型天然生物材料的應用技術，特別涉及真菌疏水蛋白在生物芯片中的應用技術。

【背景技術】：1986年，Rosenberg和Kjelleberg小組在研究細菌與寄主吸附機理時首先提出了疏水蛋白這一概念，意指微生物細胞表面的任何疏水物質(林福呈，真菌疏水蛋白的研究進展，微生物學報，2001，4：518-521)。隨后，荷蘭Wessels研究小組對裂褶菌疏水蛋白SC系列進行了深入研究，為疏水蛋白的研究方法開辟了新的思路(HAB.Wosten.Interfacial?Self-Assembly?ofa?FungalHydrophobin?into?a?Hydrophobic?Rodlet?Layer，PLANT?CELL，1993；5：1567)，從此疏水蛋白的研究工作廣泛開展。

真菌疏水蛋白約含有100個氨基酸，分子量大小為1×10⁴道爾頓左右，是一種分泌型的小分子量蛋白質，可以在兩相界面處通過自我裝配形成蛋白膜，改變介質表面的性質。疏水蛋白單體具有八個位置相對保守的半胱氨酸位點，其中第二和第三個、第六和第七個半胱氨酸總是連在一起，一級結構可以表示如下：

X_2-38-C-X_5-9-C-C-X_11-39-C-X_8-23-C-X_5-9-C-C-X_6-18-C-X_2-13

根據水源性圖譜及裝配成的兩性蛋白膜的溶解性等特征，疏水蛋白可以分為兩類：I型和II型，I型疏水蛋白膜具有高度的不溶解性，即使在100℃水浴時也難溶解于2％SDS，僅在過氧甲酸和三氟乙酸等極少數有機溶劑中解聚，以裂褶菌(Schizophyllum?commune)中的SC3和雙孢蘑菇(Agaricus?bisporus)中的ABH1為代表；II型疏水蛋白膜則可以在很多溶劑中溶解，如可以溶解于2％SDS和60％乙醇等，以瑞氏木霉(Trichoderma?reesei)中的HFBI及荷蘭榆樹病菌(Ophiostoma?ulmi)中的cerato-ulmin(CU)為代表。I型疏水蛋白不僅在子囊菌和擔子菌中廣泛存在，也有可能在接合菌中存在，而II型疏水蛋白僅在子囊菌中被發現。

真菌疏水蛋白具有在兩相界面處自我裝配成膜的特殊性質，這使它含有很多潛在的應用價值。例如，在食品制造業上，疏水蛋白可改善食品對抗相變能力在不通氣狀態下形成穩定泡沫；在果蔬保鮮方面，疏水蛋白可以在果蔬表面形成一層防腐保鮮被膜，這層被膜不僅可以防止多種微生物對果蔬的侵害，由于被膜本身是從食用真菌中提取出來的，因此可以直接食用，不用除去，甚為方便，彌補了保鮮膜及蠟封技術的缺陷；在日用產品中，疏水蛋白可通過自我裝配而將面部的油脂等疏水的成分包裹起來，再用水清洗將其除去，也可以作為保護頭發的天然膜，使發部維持清潔并保持一定水分；在固定化方面，疏水蛋白可以將蛋白質等生物活性物質固定于各種類型的介質表面，例如，疏水蛋白可以將抗體牢固的固定在生物芯片的基片表面。

【發明內容】：本發明目的是，推出一種新型天然表面膜材料，應用于生物芯片的蛋白質固定化技術方面。

II型真菌疏水蛋白瑞氏木霉疏水蛋白HFBI和I型真菌疏水蛋白灰樹花疏水蛋白HGFI，通過X射線光電子能譜、接觸角及固定化能力的測定，證明其可以自我裝配形成蛋白膜包被于普通玻璃等材料的表面，并能夠非特異性的將目的蛋白固定在芯片介質上，與常規的基片處理相比，具有操作簡便、包被均勻等優點。

本發明所述真菌疏水蛋白在生物芯片中的應用，利用真菌疏水蛋白具有在兩相界面處自我裝配成膜的特殊性質，將真菌疏水蛋白(包括含有真菌疏水蛋白成分或通過真菌疏水蛋白改造的材料)自我裝配形成蛋白膜包被于芯片介質材料的表面制成生物芯片，并能夠有效的、非特異性的與其它蛋白質類生物大分子結合，應用于生物芯片的基片處理中。

所述的真菌疏水蛋白包括I型真菌疏水蛋白和II型真菌疏水蛋白。

所述的I型真菌疏水蛋白為灰樹花疏水蛋白HGFI。

所述的II型真菌疏水蛋白為瑞氏木霉疏水蛋白HFBI。

在本發明的應用中，芯片介質材料為：普通玻璃、云母或PDMS。

在本發明的應用中，真菌疏水蛋白包被于芯片介質材料表面的處理方法為：將疏水蛋白溶液覆蓋芯片介質材料表面上，平均每平方厘米疏水蛋白的覆蓋量需大于0.01ng，晾干后真菌疏水蛋白即包被于芯片介質材料表面。