无标记的化学发光法检测蛋白酶活性
本文选题:化学发光 + 胰蛋白酶 ; 参考:《天津大学》2015年硕士论文
【摘要】:蛋白酶,是水解蛋白质或多肽的一类酶,在许多人体生理过程中具有非常重要的作用。研究发现,在许多如炎症、心血管疾病、癌症等的病理条件下,蛋白酶活性也会发生改变。因此简便、快速、高灵敏度的蛋白酶检测方法在医学诊断领域具有重要意义。本文发展了无标记的化学发光蛋白酶活性检测新方法。本文由以下两部分组成:第一部分建立了基于链霉亲和素修饰磁珠(MB-SAs)的无标记化学发光(CL)法检测蛋白酶活性。设计了一条生物素化的多肽(bio-P1),其包含精氨酸(Arg)和一个末端半光氨酸(Cys),作为胰蛋白酶的水解底物。将bio-P1加入到碱性鲁米诺(luminol)-NaIO4溶液,bio-P1末端的Cys能够催化溶液反应产生很强的CL信号。当通过链霉亲和素-生物素反应将bio-P1固定在MB-SAs表面后,再加入到碱性luminol-NaIO4溶液中,溶液仅发出微弱的CL信号。基于此,我们建立了基于CL信号恢复的CL法检测蛋白酶活性及其抑制剂。该方法不需要洗涤或分离过程,线性范围为0.01 nM-2 nM,检测限为10 pM。通过检测胰蛋白酶抑制剂,我们发现胰蛋白酶抑制剂SBTI、PMSF和EDTA对胰蛋白酶抑制的IC50(抑制效率为50%时所对应的的抑制剂浓度)分别为1 nM、0.01 mM和3.28 mM。另外,通过简单的改变多肽底物,此方法能够拓宽至其他蛋白酶的检测。第二部分,我们设计了含有Arg和末端Cys的多肽(P),利用氧化石墨烯(GO)和luminol-NaIO4-P CL系统,发展了无标记的CL传感器检测胰蛋白酶活性及其抑制剂。该方法依据P和P-GO复合物对luminol-NaIO4 CL反应的催化作用不同而建立。将P和luminol-NaIO4碱性溶液混合,检测到很强的CL信号。然而,将P-GO复合物和luminol-Na IO4溶液混合,只能检测到微弱的CL信号。基于上述发现,我们建立了无标记的CL法检测胰蛋白酶活性。检测线性范围为0.02-10 nM,检测限可达7.3 pM,并且能够用于胰蛋白酶抑制剂的筛选。胰蛋白酶抑制剂SBTI和EDTA对胰蛋白酶抑制的IC50分别为0.7 nM和12 mM。通过改变多肽底物,此方法可以拓宽至其他蛋白酶的检测。
[Abstract]:Protease is a kind of enzyme that hydrolyzes protein or polypeptide. It plays a very important role in many physiological processes of human body. Studies have found that protease activity also changes in many pathological conditions, such as inflammation, cardiovascular disease, and cancer. Therefore, simple, rapid and sensitive detection of protease is of great significance in the field of medical diagnosis. A new method for the detection of chemiluminescence protease activity without labeling was developed. This paper is composed of the following two parts: in the first part, an unlabeled chemiluminescence (CLL) method based on streptavidin modified MB-SAs) was developed for the detection of protease activity. A biotinylated polypeptide named Bio-P _ (1) containing arginine (Arg) and a terminal hemiphosminated cystatin (Cysn) was designed as a substrate for hydrolysis of trypsin. The Cys at the end of bio-P1 can catalyze the solution reaction to produce a strong CL signal. Bio-P1 was immobilized on the surface of MB-SAs by streptavidin-biotin reaction, and then added to alkaline luminol-NaIO4 solution, which only gave off a weak CL signal. Based on this, we established CL method based on CL signal recovery to detect protease activity and its inhibitors. The linear range of the method is 0.01 nm -2 nm and the detection limit is 10 pm. Through the detection of trypsin inhibitors, we found that the inhibition of trypsin inhibitor SBTIPMSF and EDTA on the inhibition of trypsin IC50 (inhibition efficiency is 50 corresponding to the inhibitor concentration) is 1 nM0. 01 mm and 3. 28 mm respectively. In addition, by simply changing the peptide substrate, the method can be extended to other protease detection. In the second part, we developed an unlabeled CL sensor for the detection of trypsin activity and its inhibitors using graphene oxide (GOO) and luminol-NaIO4-PCL systems. The method is based on the different catalytic effects of P and P-GO complexes on luminol-NaIO4CL reaction. A strong CL signal was detected by mixing P with luminol-NaIO4 alkaline solution. However, only weak CL signals could be detected by mixing P-GO complex with luminol-NaIO4 solution. Based on the above findings, we developed a non-labeled CL assay for the detection of trypsin activity. The linear range of detection was 0.02-10 nm, the detection limit was 7.3 pm, and could be used for screening trypsin inhibitors. The IC50 of trypsin inhibitor SBTI and EDTA were 0.7 nm and 12 mm respectively. By changing the peptide substrate, this method can be extended to other protease detection.
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O657.3;R446.1
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 颜日祥;细菌和酵母混合培养对细菌蛋白酶活性的影响[J];西北大学学报(自然科学版);1989年03期
2 胡学智;;蛋白酶的生产和应用(上)[J];江苏调味副食品;2006年06期
3 宋园亮;黄文宇;张忠华;吴少雄;殷建忠;柳陈坚;;高产蛋白酶菌株Bacillus cereus KM-4的产酶实时动态研究[J];生物技术通报;2011年06期
4 李艳青,孔保华,王涛;鲢鱼组织蛋白酶活性影响因素的研究[J];食品科技;2004年09期
5 李慕春;赵林同;李芳;;Plackett-Burman设计在筛选影响发芽芸豆蛋白酶活性的金属离子中的初步应用[J];食品工业;2012年11期
6 祝忠付;;高梁和大麦芽中金属离子对蛋白酶活性的影响[J];啤酒科技;2007年02期
7 马汉军;周光宏;余小领;高海燕;潘润淑;D.A.Ledward;;高压与加热协同处理对牛肌肉中蛋白酶活性的影响[J];高压物理学报;2011年01期
8 郑育宏;;pH影响七彩神仙鱼蛋白酶活性的研究[J];湖北广播电视大学学报;2011年07期
9 王德良;贾凤超;林智平;张五九;;蛋白酶A与啤酒泡沫稳定性(一)[J];啤酒科技;2004年01期
10 孙国梁;刘涛;王玉林;乔园园;唐晓珍;;生姜蛋白酶的研究进展[J];中国食物与营养;2007年05期
相关会议论文 前10条
1 许傲天;周艳君;李国新;于海;闫丽萍;童光志;;PRRSV Nsp4蛋白酶活性分析及活性中心的鉴定[A];中国畜牧兽医学会动物传染病学分会第四次猪病防控学术研讨会论文集[C];2010年
2 边慧慧;黄P";王秀华;蒋继志;;牙鲆幼鱼消化道内蛋白酶活性及食糜蛋白的GFP示踪[A];新型疫苗研发及基因工程疫苗应用研讨会论文集[C];2010年
3 张仁义;黄小红;陈家祥;黄灿丽;王长康;;地衣芽孢杆菌对肉鸡十二指肠蛋白酶活性及粪便中常规成分的影响[A];福建省畜牧兽医学会2009年学术年会论文集[C];2009年
4 姜永煌;徐孟奎;陈玉银;;家蚕消化液35K蛋白酶基因的克隆及序列同源性分析[A];中国蚕学会第三届青年学术研讨会暨浙江省第二届青年学术论坛——蚕桑分论坛论文集(上册)[C];2001年
5 刘培培;温韵洁;宾金华;;花生胰蛋白酶抑制剂(PI)基因的克隆和原核表达[A];第六届中国植物逆境生理学与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2010年
6 韩佩君;尹文;;HCV NS3/4A丝氨酸蛋白酶活性测定方法研究进展[A];中华医学会全国新发和再发传染病2012年学术研讨会论文汇编[C];2012年
7 付合廷;戴政;唐晓峰;唐兵;;Pyrolysin的N端前肽及C端延伸区对其蛋白酶活性的影响[A];第二届中国青年学者微生物遗传学学术研讨会论文集[C];2006年
8 付合廷;戴政;唐晓峰;唐兵;;Pyrolysin的N端前肽及C端延伸区对其蛋白酶活性的影响[A];2006中国微生物学会第九次全国会员代表大会暨学术年会论文摘要集[C];2006年
9 张丽萍;张东杰;冯昆;;苜蓿多糖的提纯组分对HIV逆转录酶和蛋白酶活性的抑制作用[A];中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2007年
10 沈水宝;冯定远;董泽敏;林新武;叶慧;左建军;;外源酶对仔猪胰蛋白酶活性的影响[A];动物营养与饲料研究——第五届全国饲料营养学术研讨会论文集[C];2006年
相关重要报纸文章 前3条
1 余志平;靶向蛋白酶:成功、失败与前景(一)[N];中国医药报;2006年
2 余志平;靶向蛋白酶:成功、失败与前景(二)[N];中国医药报;2006年
3 范志红;吃水果要讲究时间吗[N];中国食品报;2013年
相关博士学位论文 前7条
1 黄峰;大口鲇化学性消化机能研究[D];华中农业大学;2001年
2 李安娜;嗜热毛壳菌热稳定蛋白酶的纯化、基因克隆与表达[D];山东农业大学;2007年
3 王静;EV71 3C蛋白酶及其与抗病毒药物相互作用的结构生物学研究[D];北京协和医学院;2011年
4 胡巍;丙型肝炎病毒NS3蛋白酶及抑制肽研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2005年
5 程古月;高温放线菌CDF芽胞表面蛋白酶及胞外丝氨酸蛋白酶的性质和功能研究[D];武汉大学;2010年
6 钟传奇;来源于嗜热细菌Bacillus sp. WF146的两种蛋白酶温度适应的分子机制及初步比较分析[D];武汉大学;2009年
7 吴国平;真鲷肌肉中蛋白酶及其抑制剂的研究[D];厦门大学;2009年
相关硕士学位论文 前10条
1 吴蔚;两种小麦叶片衰老相关丝氨酸蛋白酶的纯化与其生化特性鉴定[D];南京农业大学;2014年
2 徐飞;山羊瘤胃宏基因组文库活性蛋白酶的分离纯化[D];山东大学;2016年
3 张欢欢;无标记的化学发光法检测蛋白酶活性[D];天津大学;2015年
4 李敏;3C蛋白酶表达、纯化及其活性抑制的研究[D];昆明医学院;2008年
5 白建梅;贵州疣螈化学成分及消化系统蛋白酶活性的研究[D];贵州大学;2008年
6 刘连盟;菌寄生真菌纤细齿梗孢蛋白酶基因克隆与表达[D];山东农业大学;2008年
7 徐杏连;几种叶菜衰老过程蛋白质降解与蛋白酶活性变化及特性研究[D];中国农业大学;2004年
8 舒中兵;不同变黄环境对烤烟淀粉酶、蛋白酶活性及其相关化学成分的影响[D];贵州大学;2009年
9 曾志三;不同变黄环境对烤烟蛋白酶活性及其它几种化学组分的影响[D];贵州大学;2008年
10 付玲;沙雷氏菌FS14(Serratia sp.FS14)中两种分泌蛋白的分离纯化及相关特性的研究[D];南京农业大学;2011年
,本文编号:1997277
本文链接:https://www.wllwen.com/huliyixuelunwen/1997277.html