基于标签蛋白和受体蛋白的分子内锚链电化学传感器及其制备和应用制造技术

技术编号:41647535 阅读:23 留言:0更新日期:2024-06-13 02:38
本发明专利技术公开了一种基于标签蛋白和受体蛋白的分子内锚链电化学传感器及其构建方法和应用,所述方法包括以下步骤:(1)合成具有电化学信号模块和竞争配体模块的蛋白内锚链分子;(2)制备标签蛋白和受体蛋白的融合蛋白并修饰锚链分子;(3)构建融合蛋白修饰的功能化电极传感器。本发明专利技术还提供了一种由所述融合蛋白分子内锚链电化学传感器检测谷氨酸(Glu)的方法。本发明专利技术所述的电化学传感器具有选择性高、可逆性好以及非破坏性检测等优点。利用该电化学传感器可以实现对非电活性物质的电化学检测,为活细胞和生物体内化学物质的检测提供了高效的检测平台和方法设计,具有广泛应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分析,涉及一种基于标签蛋白和受体蛋白的分子内锚链电化学传感器及其制备方法和应用。


技术介绍

1、神经递质是神经系统中重要的化学信号分子,它们是神经细胞间沟通的桥梁,能够维持神经网络的正常运转,编码思维记忆、精神感觉等大脑高级功能,脑中神经递质浓度异常变化常常与各类神经疾病相关。

2、由于神经递质间分子结构相似度高,在活体水平进行对神经递质的选择性、可逆性、高时空分辨率检测始终是解析脑中神经递质生理病理作用的难题。受体蛋白是结合神经递质和调质的天然元件,特定受体蛋白与相应递质或调质的结合是特异且可逆的。因此我们结合具有高时空分辨率优点的电分析方法,发展了基于基因编辑的传感器,从而实现了活体水平中高选择性地量化神经递质的可逆浓度变化。

3、谷氨酸作为主要的兴奋性神经递质,在生理上参与突触的形成与消除,在病理上与阿尔兹海默症、抑郁症等疾病密切相关,而现有检测谷氨酸的方法存在不可逆、时空分辨率不高等缺点,开发基因编辑的电化学传感器能够实现对谷氨酸的可逆性检测。该传感器具有出色的时空解析性能。利用该传感器有望进一步揭示谷氨酸在的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种蛋白内锚链分子,其特征在于,所述蛋白内锚链分子包括:与标签蛋白-受体蛋白融合蛋白特异性反应的基底分子、PEG柔性长链、叠氮桥接分子、电化学信号标签以及与受体蛋白结合的竞争配体分子;其中,所述标签蛋白是SNAP-Tag、CLIP-Tag以及Halo-Tag中的任意一种;所述受体蛋白是谷氨酸结合蛋白、氨基丁酸结合蛋白、甘氨酸结合蛋白或乙酰胆碱结合蛋白中的一种;所述基底分子为与SNAP-Tag、CLIP-Tag以及Halo-Tag对应反应的苄基鸟嘌呤、苄基胞嘧啶以及端基氯分子;所述PEG柔性长链的长度是6-20;所述电化学信号标签是二茂铁或亚甲基蓝中的一中;根据对应的受体蛋白类型竞争配...

【技术特征摘要】

1.一种蛋白内锚链分子,其特征在于,所述蛋白内锚链分子包括:与标签蛋白-受体蛋白融合蛋白特异性反应的基底分子、peg柔性长链、叠氮桥接分子、电化学信号标签以及与受体蛋白结合的竞争配体分子;其中,所述标签蛋白是snap-tag、clip-tag以及halo-tag中的任意一种;所述受体蛋白是谷氨酸结合蛋白、氨基丁酸结合蛋白、甘氨酸结合蛋白或乙酰胆碱结合蛋白中的一种;所述基底分子为与snap-tag、clip-tag以及halo-tag对应反应的苄基鸟嘌呤、苄基胞嘧啶以及端基氯分子;所述peg柔性长链的长度是6-20;所述电化学信号标签是二茂铁或亚甲基蓝中的一中;根据对应的受体蛋白类型竞争配体分子可以是谷氨酸、氨基丁酸、甘氨酸、乙酰胆碱中的一种。

2.如权利要求1所述的蛋白内锚链分子,其特征在于,当所述标签蛋白是snap-tag;所述基底分子是苄基鸟嘌呤;所述peg柔性长链长度是12;所述电化学信号标签是二茂铁;所述竞争配体分子是谷氨酸时,所述蛋白内锚链分子称为bpfc-glu,

3.如权利要求2所述蛋白内锚链分子bpfc-glu的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:含有氨基的苄基鸟嘌呤基底与含有羧基的柔性长链peg12通过酰胺键连接、脱去fmoc保护的苄基鸟嘌呤-peg12分子通过酰胺键与含有羧基的叠氮赖氨酸桥接分子连接、脱去fmoc保护的苄基鸟嘌呤-peg12-叠氮桥接分子通过酰胺键与含有羧基的二茂铁分子连接、苄基鸟嘌呤-peg12-叠氮桥接分子-二茂铁分子最后与含有炔基的谷氨酸竞争配体分子通过点击反应连接得到产物bpfc-glu。

4.如权利要求3所述的bpfc-glu的制备方法,其特征在于,其制备方法包括如下步骤:

5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,

6.一种基于标签蛋白和受体蛋白的分子内锚链电化学传感器,其特征在于,其包含如权利要求1中所述的标签蛋白-受体蛋白融合蛋白、如权利要求1所述的蛋白内锚链分子、玻璃管纳米金电极以及连接电极和融合蛋白的nta分子;其中,标签蛋白-受体蛋白融合蛋白可以自催化将蛋白内锚链分子连接到自身的半胱氨酸残基上形成融合蛋白-锚链分子复合物,nta分子可以通过金-炔键修饰到玻璃管纳米金电极上,修饰了nta分子的玻璃管纳米金电极可以通过nta与融合蛋白-锚链分子复合物碳端的his-tag连接得到功能化的电化学传感器。

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【专利技术属性】
技术研发人员:田阳刘捷刘原东
申请(专利权)人:华东师范大学
类型:发明
国别省市:

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