[發(fā)明專利]一種分子組裝類熒光探針及其制備方法與應用

有效

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• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN113150770B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設計）人: 卿光焱;陳緣愿;朱志超
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 武漢世躍專利代理事務所(普通合伙) 42273
• 代理人: 鄔麗明

本發(fā)明涉及一種分子組裝類熒光探針及其制備方法與應用。該熒光探針是以赫斯特熒光染料33258與超分子葫蘆脲通過分子組裝形成的。具體的制備方法為：用甘脲與多聚甲醛在酸性條件縮聚反應，制備CB[n]，然后通過它們在水中和不同濃度的鹽酸中的溶解度不同，分離純化得到各自相應的葫蘆脲純產物。將H33258用水溶解，加入CB[n]，使H33258與CB[n]的摩爾比為1:1?2，攪拌，旋轉蒸發(fā)濃縮溶液，然后冷凍干燥得到。該熒光探針能夠快速而精確地識別Lys3以及P?Lys3，提供了一種全新的甲基化賴氨酸和甲基化肽的具有高靈敏度和高特異性的檢測手段，對于深入研究蛋白質甲基化修飾在生理過程中的調控作用有著重大的意義。

技術領域

本發(fā)明涉及生物化學技術領域，尤其涉及一種分子組裝類熒光探針及其制備方法與應用。

背景技術

賴氨酸甲基化是在賴氨酸甲基轉移酶(lysine methyltransferases，KMTs)催化作用下將S-腺苷甲硫氨酸(SAM)上的一個至三個甲基轉移到賴氨酸ε-胺側鏈分別形成單甲基化(Me1)，二甲基化(Me2)，三甲基化(Me3)，是最常見的蛋白質翻譯后修飾之一。賴氨酸甲基化修飾在很多生理過程的調控中發(fā)揮著重要的作用。研究表明：蛋白質中賴氨酸甲基化修飾可以調節(jié)目標蛋白質分子內或分子間的相互作用，影響它們和RNA的親和作用，從而影響多種細胞進程，如轉錄調節(jié)、細胞定位、核糖體裝配、RNA加工、不均一核糖核酸核糖體蛋白(hnRNPs)的成熟、蛋白質-蛋白質相互作用、準確翻譯、細胞核運輸、蛋白質與核酸的運輸和代謝、細胞內信號傳導等。

到目前為止，甲基化修飾的蛋白質組學研究還是一個較新的領域。甲基化肽段的分離富集是對甲基化蛋白質組進行深入研究的關鍵。基于甲基化賴氨酸結合結構域的親和方法也被引入到甲基化蛋白質的研究中，主要用于賴氨酸甲基化蛋白質的分離。例如：Gozani研究組利用含甲基化賴氨酸結合結構域的蛋白質為富集工具，對賴氨酸甲基化的蛋白質進行了分離。L3MBTLI蛋白質的三重惡性腦瘤域(the triple malignant braintumour domains，3×MBT)含有一個能識別甲基化賴氨酸的結合口袋，其異性不受周圍氨基酸殘基的影響。但這類結合結構域對甲基化肽段的作用力比較弱，所以不能有效地應用于甲基化肽段的富集，因而即使對甲基化蛋白質進行分離，酶解后樣品的復雜度還是很高，難以實現甲基化位點的高效鑒定。

今后的研究重點包括開發(fā)選擇性更高的甲基化肽段分離方法、組織樣品中甲基化修飾位點的高可信度鑒定、甲基化修飾位點絕對占有率的分析，這些研究方向的突破也將為甲基化修飾組的規(guī)模化分析及闡釋甲基化參與調控的生理過程提供重要的技術支撐。目前，在肽段水平上鑒定甲基化位點仍然比較困難，這主要是因為肽鏈中甲基的引入除了增加甲基化氨基酸殘基的空間位阻和減少氨基酸殘基的氫鍵作用力外，并沒有顯著改變氨基酸殘基的凈電荷或者等電點，這使甲基化肽段的識別顯得比較困難，極大地影響了分析的靈敏度。綜上所述，開發(fā)針對甲基化賴氨酸和甲基化肽的具有高靈敏度和高特異性的檢測手段，對于深入研究蛋白質甲基化修飾在生理過程中的調控作用意義重大。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在提供一種分子組裝類熒光探針及其制備方法與應用。該分子組裝類熒光探針的濃度在3.0-10.0μM這種較低濃度范圍條件下可以將三甲基取代的Fmoc保護的賴氨酸(Lys3)與其他甲基化或非甲基化賴氨酸區(qū)分開來，進一步利用該熒光探針還可以識別包括三甲基取代的Fmoc保護的賴氨酸的肽段(P-Lys3)。

本發(fā)明目的采用下述方案來實現：

一種分子組裝類熒光探針，其結構式分別如下：

所述分子組裝類熒光探針是通過H33258與CB[n]非共價鍵相互作用組裝所得，所述的CB[n]為CB[6]、CB[7]或CB[8]這三種葫蘆脲中的任意一種。