胰蛋白酶核酸适配体筛选及胰蛋白酶固定化新方法研究

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核酸适配体(Aptamer)是指通过指数富集的配基系统进化技术(Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment,SELEX)从随机寡聚核苷酸文库中筛选获得的,与靶分子具有高亲和力,高特异性的寡核苷酸序列。用于核算适配体筛选的方法有很多,与其他适配体筛选技术相比,基于毛细管电泳的aptamer筛选(CE-SELEX)技术具有分离高效、快速,样品消耗量低的优点。在线酶解是蛋白质组学研究向通量化、集成化发展的必经之路,固定化酶反应器是实现在线酶解的关键。传统的酶固定化方法操作过程繁琐且对酶活性影响大、再生困难、成本较高。而酶的核酸适配体与酶结合稳定性强、再生能力突出、使用成本低、对酶活性影响小,具有其他酶固定化方法无法比拟的优点。  本论文拟利用CE-SELEX筛选获得胰蛋白酶的核酸适配体,并利用筛选获得的适配体固定胰蛋白酶,制备固定化的胰蛋白酶。本论文的主要研究内容包括:  (1)设计了适合胰蛋白酶适体筛选的随机寡聚核苷酸文库,优化了文库的扩增条件和次级文库的制备条件;  (2)建立了适用于胰蛋白酶适体筛选的毛细管电泳方法,优化了电泳条件并对文库与胰蛋白酶的相互作用进行了表征;  (3)以所设计的核苷酸文库和建立的毛细管电泳方法为基础,用基于毛细管电泳的适配体筛选技术(CE-SELEX)筛选获得了胰蛋白酶的核酸适配体;  (4)对筛选获得的胰蛋白酶核酸适配体进行化学修饰后,通过化学交联和聚合的方法接枝于氨丙基硅胶颗粒表面,并将接枝有apta me r的硅胶颗粒与胰蛋白酶混合孵育,从而将胰蛋白酶修饰到硅胶颗粒表面,制备获得可用于固定化微酶反应器的填料。  本研究经过4个轮次的筛选,随机寡聚核苷酸文库与胰蛋白酶的结合效率达到83.3%,并成功获得了25条与胰蛋白酶具有较高亲和力的适体,并以此为基础制备了固定化的胰蛋白酶,两种固定化方法的酶固载量分别为1.7μg/mg和5.3μg/mg。所用C E-SELEX技术高效、快速,基于核酸适配体的固定化酶稳定性强、再生能力突出、对酶活性影响小,对CE-SELEX法筛选蛋白类靶标的适体及固定化微酶反应器的制备均具有借鉴意义;制备的填料酶固载量较大,可用作固定化微酶反应器的填料。
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