基于金纳米材料介导电致化学发光的蛋白激酶检测研究
[Abstract]:As a new analytical method, electrochemiluminescence (ECL) has attracted more and more attention in recent years, and the development of new materials plays a very important role in the development of ECL. The phosphorylation regulated by protein kinase is closely related to many life activities, and the abnormal expression of protein kinase can lead to many diseases and cancers. Therefore, it is very important to accurately analyze the kinase activity and screen the kinase inhibitors for disease diagnosis and clinical treatment. Material, using the photoelectric properties of these nanomaterials to construct new ECL biosensors, and used to detect protein kinase activity and screen kinase inhibitors, the main work is divided into three parts: 1. First, the definition of electrochemiluminescence, characteristics and classification of luminescent reagents, electrochemiluminescence as a kind of electrochemical technology and electrochemical technology. The related optical analysis methods have the characteristics of both electrochemical analysis and optical analysis. Then, the structure and properties of metal nanomaterials and carbonitrides and their applications in the field of electrochemiluminescence are summarized. Finally, protein phosphorylation and the role of protein kinase are reviewed. Protein kinase is an important part of cell activity. The abnormal activity of kinases will lead to many diseases. Among the various methods of detecting kinase activity, the ECL analysis method based on nano-materials has unique advantages. 2. A novel label-free, highly sensitive and easy-to-operate biosensor was constructed to detect protein stimulation by using the enhancement effect of Au NCs on the ECL signal of g-C_3N_4. Enzyme A (PKA) activity. First, the g-C_3N_4 solution was dripped on the surface of glassy carbon electrode (GCE) and dried, then coated with a layer of chitosan (CS). Under the action of EDC and NHS, the peptides reacted with CS amide and were coupled to CS/g-C_3N_4/GCE. Under the action of PKA and ATP-s, the serine sites of the peptides were phosphorylated, which led to the phosphorylation of the peptides. The ECL signal of g-C_3N_4 was greatly enhanced by the transfer of mercaptophosphate to polypeptide/CS/g-C_3N_4/GCE and the capture of Au-NCs onto the surface of the electrode modified by mercaptophosphate through Au-S interaction. In addition, the effects of the length of polypeptide chain and the position of serine phosphorylated on the ECL strength of g-C_3N_4 were compared. The results showed that with the increase of the length of polypeptide chain and the distance between phosphorylated site and electrode surface, Au NCs could detect the activity of g-C_3N_4 with high sensitivity and selectivity. The enhanced effect of Au NCs on the ECL of g-C_3N_4 was weakened, which indicated that the enhanced effect of Au NCs on the ECL of g-C_3N_4 was related to the distance between the two. The ECL sensor constructed by this method can also be used to screen kinase inhibitors and detect the activity of PKA in complex biological environment such as MCF-7 cell lysates. The G-C_3N_4 modified electrode can produce strong cathodic ECL signal when S_2O_8~ (2-) is used as co-reactant, and the polypeptide is assembled on the surface of g-C_3N_4 modified electrode. Under the action of PKA and ATP-s, the polypeptide undergoes sulfhydryl phosphorylation, and then the polypeptide is captured by Au-S bond. The distance between Au NPs and g-C_3N_4 was shortened at the thiol phosphorylation site of Au-C_3N_4, and the ECL emission spectra of g-C_3N_4 and the absorption spectra of Au NPs were partly overlapped. As a result, the ECL intensity of g-C_3N_4 could be transferred to Au-NPs, the ECL intensity of g-C_3N_4 decreased, and the ECL signal intensity of g-C_3N_4 decreased positively correlated with the concentration of PKA. Quantitative detection showed that the linear range was 0.1-80 U/mL and the detection limit was 0.05 U/mL. The effects of the length of polypeptide chain and the distance between Au NPs and g-C_3N_4 on ECL-RET were also compared. In addition, this method can be used for the detection of kinase activity in serum samples and the screening of inhibitors, basic biochemical research and disease diagnosis. Both are of great significance.
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O657.1;O629.8;TP212.3
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,本文编号:2210959
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