基于微機械電子系統的電化學電極陣列的研制

作為新型蛋白質靶向配體，多肽在蛋白質檢測中已獲得應用，然而目前以多肽作為識別元件實現信號輸出的方法十分有限。南京大學李根喜課題組利用“多肽電化學探針”超分子復合物，設計了一種具有通用性的信號輸出方法 （Anal. Chem. dx.doi.org/10.1021/ac302906c），拓寬了多肽在蛋白質檢測中的應用。

“多肽電化學探針”超分子復合物是通過兩步形成的。如圖1，首先由電化學探針（甲基紫精）與8聚葫蘆脲形成1∶1包絡復合物。此復合物再與多肽的芳香族氨基酸的側鏈結合，從而形成“多肽電化學探針”超分子復合物。為利用超分子復合物檢測蛋白質，多肽需含有兩個位點，一是形成超分子復合物所需位點，即芳香族氨基酸；二是待測蛋白質質結合位點。在該工作中這兩個位點相互重疊，所以多肽不能在結合待測蛋白質的同時與電化學探針形成超分子復合物。為了檢測蛋白質，將多肽修飾于金電極表面。多肽修飾電極與含有待測蛋白質的標準樣品或生物樣本孵育后，電極表面部分多肽與待測蛋白質結合；這些多肽的芳香族氨基酸即被所結合的蛋白質遮蔽。剩余的多肽則通過它們暴露的芳香族氨基酸而與電化學探針形成超分子復合物，這樣就得到與待測蛋白質豐度呈反相關的信號輸出。超分子復合物的形成僅需要芳香族氨基酸，而幾乎所有蛋白質的特異性靶向肽都含有此類氨基酸。因此毫無同源性的待測蛋白質，如該研究中的腫瘤壞死因子α和老年斑淀粉樣肽β，都能通過該方法獲得良好的定量測定（圖2），盡管它們相應的特異性靶向肽不存在任何共同序列。