[發(fā)明專利]一種特異性結(jié)合稀土納米顆粒的多肽及其篩選方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210260132.9
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN103145798A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 溫龍平;張云嬌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: C07K7/06
• 分類號: C07K7/06;C07K14/00;C07K7/08;C12N15/11;C12Q1/02;C12M3/00;G01N21/33;G01N21/64
• 代理公司: 上海華工專利事務(wù)所 31104
• 代理人: 應(yīng)云平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米生物學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種特異性結(jié)合稀土納米顆粒的多肽及其篩選方法。?

背景技術(shù)

基于稀土的上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒（upconversion?nanophosphors，UCN）作為新一代生物發(fā)光標(biāo)記，相比有機熒光染料和量子點等下轉(zhuǎn)換發(fā)光標(biāo)記而言，上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒具有光穩(wěn)定性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、吸收和發(fā)射帶很窄、發(fā)光壽命長、潛在生物毒性小等優(yōu)點。上轉(zhuǎn)換發(fā)光標(biāo)記因采用近紅外連續(xù)激光作為激發(fā)源，具有較深的光穿透深度、無生物背景熒光干擾、對生物組織幾乎無損傷等顯著優(yōu)勢，使其成為生物成像的理想標(biāo)記物。此外，由于稀土上轉(zhuǎn)換納米材料為稀土摻雜氟化物納米顆粒，其具有較低的聲子能，可以降低非輻射躍遷提高發(fā)光強度,在氧化物、硫化物、磷化物等眾多基質(zhì)中脫穎而出，近年來也被廣泛應(yīng)用在分析檢測、疾病治療等領(lǐng)域。?

然而，稀土上轉(zhuǎn)換納米顆粒作為無機納米顆粒，用于體內(nèi)應(yīng)用及臨床試驗之前還存在著許多問題。例如，其易團(tuán)聚且不溶于水，很難應(yīng)用于體內(nèi)環(huán)境；在體內(nèi)進(jìn)行生物成像及體內(nèi)光動力治療應(yīng)用時，其會與很多組織、細(xì)胞及生物分子進(jìn)行非特異性的粘附，影響作用效果；進(jìn)入細(xì)胞或動物體內(nèi)，其會引發(fā)嚴(yán)重的細(xì)胞自噬，甚至導(dǎo)致細(xì)胞死亡等。?

目前，針對于無機納米顆粒的表面改性方法主要是通過各種共價和非共價手段，采用硅膠（CN101434748）、脂肪酸（CN1400167）、聚乙二醇（CN101038290）、殼聚糖（CN101411893）、蛋白、多肽等改善納米顆粒的表面特性。在這些方法中，值得注意的是利用特異性結(jié)合肽涂層包裹的方法進(jìn)行表面改性，它具有無與倫比的多功能性、生物相容性、簡單和可擴展性。目前，?國內(nèi)外主要報道的特異性結(jié)合多肽主要是針對與體內(nèi)外組織器官、細(xì)胞及蛋白結(jié)合。例如，與正常或癌變組織器官特異性結(jié)合的多肽（CN101531706、CN101827583A、CN1563078、CN102060909A、CN101891803A）；與正常或癌變細(xì)胞特異性結(jié)合的多肽（CN101918433A、CN1709905、CN1763082、CN101033251、CN1900108）；以及與體內(nèi)蛋白質(zhì)特異性結(jié)合的多肽（CN102060913A、CN1823087、CN1262688、CN102105487A、CN101146822、CN1721432、CN1687128、CN101225108、CN101113164、CN101481418）。然而，針對無機納米顆粒的特異性結(jié)合多肽報道甚少，僅有的為對鈦、銀、硅材料的結(jié)合多肽（CN1829734）及金屬鎳的高親和力結(jié)合肽（CN1911956）。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種方法，利用噬菌體展示技術(shù)通過噬菌體展示文庫篩選出具有特異性結(jié)合稀土納米顆粒能力的多肽。本發(fā)明的方法包括如下步驟：（a）將噬菌體展示多肽庫與稀土納米顆粒混合孵育；（b）回收結(jié)合在稀土納米顆粒上的噬菌體；（c）擴增回收的噬菌體用于稀土納米顆粒下一輪結(jié)合篩選；（d）重復(fù)上述（a）到（c）的步驟至少一次；（e）對回收的噬菌體挑取單克隆，測序后獲得所編碼的展示多肽。在實施例中，應(yīng)用本發(fā)明的方法識別出的多肽具有一個編碼展示多肽CTARSPWIC（RE-0，SEQ?ID?NO：1）的核苷酸序列。攜帶該展示多肽的噬菌體顯示出特異性的高親和力結(jié)合稀土納米顆粒的能力。?

本發(fā)明中還提供了高親和力的特異性結(jié)合稀土納米顆粒的多肽及其類似物的化學(xué)合成，這些類似物包括噬菌體展示技術(shù)篩選鑒定出的氨基酸序列。包括含有噬菌體展示肽的氨基酸序列的特定多肽及其類似物，顯示出能夠高特異性結(jié)合稀土納米材料的能力。這些稀土納米材料包括稀土金屬氧化物，稀土金屬硫化物，稀土金屬硫氧化物，基于稀土元素?fù)诫s的上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料以及一切含有稀土元素的化合物。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的這些多肽或蛋白質(zhì)的生產(chǎn)技術(shù)包括但不限于通過諸如重組技術(shù)等標(biāo)準(zhǔn)的分子生物學(xué)技術(shù)來表達(dá)肽或蛋白質(zhì)、從自然原料中分離肽或蛋白質(zhì)、或者化學(xué)合成這些肽或蛋白質(zhì)等，都包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。?