[發明專利]用于標記生物分子的編碼分子及其制備方法

無效

• 申請號: 201010592986.8
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102168104A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 胥穩智;周明;劉揚
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: C12N15/65
• 分類號: C12N15/65
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明特別涉及一種含羧基等官能團，可用以對抗體、抗原、酶、多肽、蛋白質、氨基改性的核酸等生物活性物質進行熒光標記的編碼分子及其制備方法和應用。

背景技術

一維和二維條形碼技術被廣泛用于基于計算機管理的物品識別過程。當需要對尺度更小的物品進行編碼并用于認讀時，條形碼的應用就受到限制。通常只能在外包裝上印制條形碼。當需要標記或編碼的“物品”小到是生物大分子時，傳統的方式是采用不同發射波長的熒光物質的微球對不同生物分子進行編碼。這種技術已成功應用于Luminex的高通量生物分析系統。其后，Nie等人還發展出利用半導體量子點等進行編碼的方法(參閱《Quantum-dot-taggedmicrobeads?for?multiplexed?optical?coding?of?biomolecules》，NaturaBiotechnol.2001，19，631)。本案發明人也曾嘗試采用同樣的量子點編碼方法發展一種加密技術(參閱《Cryptography?based?on?the?absorption/emissionfeatures?of?multicolor?semiconductor?nanocrystal?quantum?dots》，OpticsExpress，2004，12，2925)。但此類采用熒光微球和量子點編碼的方法均因微球本身具有一定的體積，從而難以使編碼信息的載體進一步縮小到可以對單個生物大分子進行熒光編碼的程度。

目前，生物分析中通常采用熒光分子對生物分子進行標記的方法，這可以視為一種簡單的一位數的編碼。常用的熒光分子主要有有機熒光分子和稀土離子發光配位化合物等。其中，有機熒光物質通常具有較寬的發射光譜，也很難用一個激發光源激發多個發光單元，而且有機熒光物質的光化學穩定性不太好；而稀土離子發光配位化合物具有很狹窄的發射峰，但不同的稀土離子配合物也需要不同的激發光源。

近來，研究者通過在碳氮和氮氮配體上引入醛基、異硫氰酸根、碘乙酰胺以及生物素等可與生物活性分子偶聯的基團，對某些生物活性分子進行了標記(參閱《 Biological?labelling?reagents?and?probes?derived?from?luminescenttransition?metal?polypyridine?com

發明內容

本發明的目的在于提出一種用于標記生物分子的編碼分子及其制備方法，該編碼分子中連接了多個不同發光單元的分子，每個編碼分子具有不同的發光性質，且編碼分子末端設有可與生物活性物質結合的活性基團，由此可以對不同生物活性物質進行編碼，從而克服了現有技術中的不足。

為實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案：

一種用于標記生物分子的編碼分子，其特征在于，所述編碼分子具有鏈狀或樹枝狀主體骨架，該主體骨架上沿長度方向的不同位置處具有一種或兩種以上發光基團，且該主體骨架末端設置可與生物活性分子連接的官能團；

所述發光單元包括環金屬銥配位化合物、環金屬釕配位化合物和稀土金屬配位化合物。

在一優選實施方式中，所述編碼分子以肽鏈為主體骨架，且該主體骨架術端設置能與生物活性分子中的氨基偶聯的羧基。該編碼分子可在EDC和NHS作用下，與帶有胺基的生物分子反應，從而實現對生物分子的標記。

前述發光基團之間的距離及不同發光基團之間的順序可以變化。

所述主體骨架和/或發光基團上連接有一種或兩種以上水溶性基團，所述水溶性基團包括磺酸鈉基團。

如上所述編碼分子的制備方法，其特征在于，該方法為：

取發光基團連接到具有兩個以上反應位點的化合物上形成發光單元，再取復數個發光單元反應形成具有主體骨架的編碼分子；

或，取具有兩個以上反應位點的化合物反應形成編碼分子的主體骨架，再通過分布在主體骨架支鏈上的活性基團與發光基團上的相應活性基團反應，將發光基團連接到主體骨架上形成編碼分子。

如上所述編碼分子的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

取帶有反應位點的發光團與氨基酸反應得到發光單元；分別對前述發光單元的胺基和羧基脫保護，得到游離的胺基和羧基，再利用多肽合成工藝將發光單元通過酰胺鍵連接形成以肽鏈為主體骨架的目標產品。