一种共聚物甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯的特异性结合肽及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种共聚物甲基丙烯酸甲酯‑丙烯酸丁酯的特异性结合肽，其氨基酸序列为SWFPTQKPVADW、SDAKHEIRIQKS或DRGLTILTDDLR。本发明专利技术优点在于，利用噬菌体筛选技术对MMA‑BA涂膜进行筛选，得到了该材料的三条特异性结合肽。此类短肽能高效地结合在共聚物表面，将此特异性结合肽序列单独或与其它功能性的化学或生物分子融合后形成的复合功能基团，或纳米结构材料结合，使其自身或整个复合功能基团吸附在甲基丙烯酸甲酯‑丙烯酸丁酯材料材料表面。该特异性结合肽为MMA‑BA的生物偶联提供了有力的实验基础，为开发具有生物活性的MMA‑BA材料提供了新方法，为其在生物传感领域的拓展提供了可能。

A Specific Binding Peptide of Copolymer Methyl Methacrylate-Butyl Acrylate and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种共聚物甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯的特异性结合肽及其应用
本专利技术属于生物材料
，更具体地说，涉及一种共聚物甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯的特异性结合肽及其应用。
技术介绍
荧光纳米光极一直是分析化学研究的重要领域，在生物化学，临床医学和环境监测等方面有重要的应用前景。与离子指示剂相比，离子选择性纳米光极无需螯合剂与光学报告物(如发色基团)之间进行直接的化学连接，而是通过离子载体选择性地识别待检测离子，并用亲脂性pH指示剂(生色离子载体)用作光学报告物。这种简化使传感器具有优异的选择性、可调节的光学性质和响应范围。塑化的聚氯乙烯(PVC)或增塑剂(例如癸二酸二异辛酯DOS)是离子选择性纳米光极常用的膜基质材料。然而，在实际应用中，增塑剂渗析会导致传感组分的遗失，影响纳米传感器的灵敏度和寿命等响应性能，而且在体内会引起严重的炎症反应。因而开发生物兼容性好、经久耐用的传感膜基质具有重要的意义。甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯，简称MMA-BA，是一种稳定的具有自增塑能力的共聚物，可以通过简单的自由基聚合的方法制得，具有良好的粘附性和生物相容性。通过组合单体MMA和BA的数量合成不同单体比例的聚合物，以此改变该共聚物的玻璃转化温度(Tg)，从而获得不同物理和机械性质的聚合物材料。根据已有的研究报道，该共聚物不仅具有一定的抗菌作用，而且在电化学等分析传感领域也有重要的应用，可有效减少反应成分的损失，提高传感器的寿命。文献报道基于MMA-BA的离子选择性传感膜不但具有与传统的PVC和DOS制备的传感膜相似的物理和机械性能，而且传感器的寿命大大提高了。并且其它传感组分，例如离子选择性载体或生色离子载体，经过价健修饰以后，易共价固定于共聚物中。鉴于MMA-BA诸多的优点，为进一步拓宽其在生物传感等方面的应用，本专利技术以合成的MMA-BA为靶分子，采用噬菌体展示技术筛选其特异性结合的多肽序列，以期得到对MMA-BA具有一定结合能力的多肽序列，为开发具有生物活性的MMA-BA材料提供了温和、高效的方法，并为拓展MMA-BA在生物传感领域提供了可能。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于，提供一种能高效地结合在甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯材料表面的共聚物甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯的特异性结合肽。本专利技术的第二个目的在于，提供共聚物甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯的特异性结合肽的应用，将上述特异性结合肽序列单独或与其它功能性化学或生物基团，或纳微结构的材料结合，形成复合功能基团或纳米级材料，可使其自身或整个基团或颗粒吸附在甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯材料表面。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种共聚物甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯的特异性结合肽，其特征在于，其氨基酸序列为SWFPTQKPVADW(SEQIDNO.1)、SDAKHEIRIQKS(SEQIDNO.2)或者DRGLTILTDDLR(SEQIDNO.3)。为了实现本专利技术第二个目的，本专利技术提供了共聚物甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯的特异性结合肽在与共聚物甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯材料结合中的应用。作为一个优选方案，所述共聚物甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯材料包括但不限于共聚物颗粒、共聚物纤维、共聚物薄膜和共聚物泡沫。以及，共聚物甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯的特异性结合肽在制备荧光纳米光极中的应用。本专利技术的优点在于，利用噬菌体筛选技术对MMA-BA涂膜进行筛选，得到了该材料的三条特异性结合肽。该短肽分子自身不仅能高效地结合在共聚物材料表面，形成特殊多肽分子覆盖的共聚物材料界面；也可以利用该结合肽介导各种活性的化合物分子、生物活性分子和各种纳微结构的功能性材料在甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯材料表面的结合。该特异性结合肽为MMA-BA的生物偶联提供了有力的实验基础，为开发具有生物活性的MMA-BA材料提供了新方法，为其在生物传感领域的拓展提供了可能。附图说明图1.共聚物MMA-BA的玻璃转化温度(Tg)。图2.特异性结合肽序列中出现的多种氨基酸的频率比较。图3.筛选获得三种不同噬菌体的吸附曲线。图4.1600pM时，三种噬菌体分别对共聚物MMA-BA涂层的结合力比较。图5.共聚物MMA-BA的特异性结合肽中各氨基酸残基的亲疏水性比较。图6.共聚物MMA-BA的物理性质。图7.三次筛选过程中共聚物MMA-BA结合噬菌体克隆的富集情况比较。图8.共聚物MMA-BA特异性结合肽的氨基酸序列。图9.共聚物MMA-BA特异性结合肽的等电点及亲疏水性分析。具体实施方式以下，结合具体实施方式对本专利技术的技术进行详细描述。应当知道的是，以下具体实施方式仅用于帮助本领域技术人员理解本专利技术，而非对本专利技术的限制。实施例1.MMA-BA的特异性结合肽的筛选实验材料、试剂及主要仪器1.实验试剂MMA-BA合成过程中用到的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯以及制备纳米颗粒的生色离子载体(ETH5234)和四氢呋喃(THF)均购自Sigma-Aldrich(德国)，无水硫酸钠、乙酸乙酯、偶氮二异丁腈(AIBN)、环二氧己烷和二氯甲烷购自麦克林生化科技有限公司(上海)。噬菌体筛选过程使用的噬菌体十二肽试剂盒购自NEB有限公司(美国)，M13噬菌体单链基因组DNA快速提取试剂盒购自昊鑫生物科技有限公司(杭州)，配制过程中所用的溶剂异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)、5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-吡喃半乳糖苷(X-gal)、四环素均购自翊圣生物科技有限公司(上海)，柠檬酸钠、三羟基甲基氨基甲烷(Tris)、聚乙二醇8000、氯化钠、氯化钾、30％过氧化氢、盐酸、甘氨酸均购自凌峰化学试剂有限公司(上海)，吐温-20(Tween-20)购自生工生物工程有限公司(上海)。2.实验仪器差示扫描量热分析仪DIAMONDDSC(上海铂金埃尔默)测定合成的MMA-BA的玻璃转化温度；凝胶渗透色谱Waters1515(美国Waters)测定其分子量；酶联免疫吸附(ELISA)过程使用Synergy2多功能酶标仪(美国Biotek)测定96孔板的吸光值。3.实验步骤3.1MMA-BA材料的合成与表征MMA-BA根据已报道的文献进行合成(Qin,Y.；Peper,S.；Bakker,E.,Plasticizer-freepolymermembraneion-selectiveelectrodescontainingamethacryliccopolymermatrix.Electroanal2002,14(19-20),1375-1381.)。通过热引发自由基溶液聚合合成甲基丙烯酸共聚物。MMA与BA的合成比例为1:3，每种单体单元加入5mL无水乙酸乙酯。用N2鼓吹溶液10min后，加入3.4mgAIBN。溶液搅拌均匀后升温至85℃，保持16h。反应完成后，蒸发溶剂，将聚合物再溶于10mL环二氧己烷中。在剧烈搅拌下，将聚合物溶液逐滴加入800mL去离子水中。收集白色沉淀并溶于25mL二氯甲烷中，然后用无水Na2SO4除去水并过滤。蒸发溶剂，得到透明的聚合物。最后确定合成后的材料进行玻璃转化温度及分子量。3.2MMA-BA涂层的制备在5mL的玻璃瓶配置20mg/mL的MMA-BA溶液，溶剂为四氢呋喃，溶解备用。吸取250μL上述溶液加到25mm的细胞培养本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种共聚物甲基丙烯酸甲酯‑丙烯酸丁酯的特异性结合肽，其特征在于，其氨基酸序列为SWFPTQKPVADW、SDAKHEIRIQKS或DRGLTILTDDLR。

【技术特征摘要】
1.一种共聚物甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯的特异性结合肽，其特征在于，其氨基酸序列为SWFPTQKPVADW、SDAKHEIRIQKS或DRGLTILTDDLR。2.权利要求1所述的共聚物甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯的特异性结合肽在与共聚物甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玥伶，王平，高营营，燕蕊，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31