[發明專利]一種磷酸化肽吸附劑及其制備和應用

有效

• 申請號: 202010127646.1
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN113318715B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 歐俊杰;孫傳盛;馬淑娟;葉明亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所;威高集團有限公司
• 主分類號: B01J20/286
• 分類號: B01J20/286;B01J20/30;B01D15/10;C07K1/22
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明涉及一種磷酸化肽吸附劑及其制備和應用。具體是以三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(Trimethylolpropane trimethacrylate,TRIM)和烯丙基縮水甘油醚(Allyl glycidyl ether，AGE)為功能單體，采用懸浮聚合法制備帶有環氧官能團的聚合物微球，然后用O?磷酸?L?絲氨酸(O?phospho?L?serine)進行修飾，直接在微球表面引入磷酸基團，最后用Ti⁴⁺離子螯合后即可用作固定化金屬離子親和色譜(Immobilized metal affinity chromatography,IMAC)的吸附劑，富集復雜生物樣品中的磷酸肽。該制備方法簡單，原料易得，成本低廉，反應條件溫和，適合于大規模制備。所得材料性能穩定，抗堿性強，對生物樣品中的磷酸肽具有很高的富集效率及特異選擇性。

技術領域

本發明涉及一種磷酸化肽富集材料的制備和應用，具體是以懸浮聚合法制備的帶有環氧基團的聚合物微球為基質，依次用O-磷酸-L-絲氨酸和Ti⁴⁺進行修飾，制備出一種可用于磷酸化肽富集的固定化金屬離子親和色譜(IMAC)材料。

背景技術

磷酸化修飾是一種非常重要的蛋白質翻譯后修飾，蛋白質磷酸化和去磷酸化幾乎調節著生命活動的整個過程，包括細胞的增殖、發育、分化和凋亡、神經活動等(文獻1，Steen H.et.al“Phosphorylation Analysis by Mass Spectrometry”Mol.Cell.Proteomecs.2006,5,172-181；文獻2，Qing G et.al“Hydrogen bond basedsmart polymer for highly selective and tunable capture of multiplyphosphorylated peptides”Nat.Commun.2017,8,文獻號461)。蛋白質磷酸化的調節是一個非常復雜的級聯反應過程，其異常的調節會導致人類許多疾病，如糖尿病、白血病、癌癥和老年癡呆癥等，因此研究蛋白質磷酸化過程具有重大的理論和現實意義，近些年來已經成為蛋白質組學的研究熱點之一(文獻3，“功能化磁性納米材料在磷酸化肽富集中的應用”色譜，2020,38,60-65)。基于質譜分析的蛋白質組學方法是研究磷酸化肽最常用、最有效的工具之一。然而由于蛋白酶解產物中磷酸化肽段豐度極低，非磷酸肽信號干擾嚴重，所以進入質譜分析前需要對其進行分離富集。

固定化金屬離子親和色譜(IMAC)是一種常用的磷酸化肽富集方法，廣泛應用于磷酸化蛋白質組學研究。該方法利用螯合在基質上的金屬離子，如Fe(III)、Ti(IV)、Zr(IV)等，與磷酸肽之間發生的靜電與螯合協同作用，可以從生物樣品中特異性地吸附磷酸化肽段(文獻4，韓彬等“固定化金屬離子親和色譜研究進展”科技導報,2017,35,92-100)。但是現有IMAC材料大多制備流程復雜，反應條件苛刻，或者制備成本高，不利于大規模制備，因此發展制備過程簡單的新方法仍然具有重要的意義。

發明內容

本發明涉及一種聚合物微球基質的磷酸化肽富集材料。具體是先以三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸(TRIM)和烯丙基縮水甘油醚(AGE)為功能單體，采用懸浮聚合法制備具有環氧官能團的聚合物微球，然后以O-磷酸-L-絲氨酸(O-phospho-L-serine)為修飾劑采用環氧-胺開環反應，將磷酸根官能團直接引入到微球表面，最后利用螯合作用將Ti⁴⁺離子螯合到微球表面，制備出可用于富集磷酸化肽的金屬離子親和色譜(IMAC)吸附劑材料。

具體制備過程包括如下步驟：