基于表面抗原决定基的植物磷酸化酪氨酸蛋白（多肽）富集研究

We will develop an epitope imprinting approach combined with metal ion to selectively enrich tyrosine-phosphorylated (pTyr) peptides from plants using molecularly imprinted polymers (MIPs). Firstly, the analogue of the characteristic unit of tyrosine, such as phenyl phosphonic acid, was used as the template for imprinting. Secondly,a series of novel functional monomers with good biocompatibility and water soluble crosslinkers was employed to investigate the influences of bulk polymerization, suspension polymerization and surface polymerization on molecular imprinting materials. Then the selectivity, specificity and sensitivity of obtained polymer were examined using the template itself, peptide fragments of phosphorylated tyrosine, non-phosphorylated peptides and standard phosphorylated proteins as samples. Finally, the superior MIP will be applied to the recognition of tyrosine-phosphorylated peptides from real complex samples, such as maize to solve the problem of low selectivity, poor specificity and nonspecific absorption.

本课题将采用表面抗原决定基策略，构建基于金属螯合作用原理，能够特异性识别植物组织中磷酸化酪氨酸的新型蛋白（多肽）分子印迹体系。首先，拟采用酪氨酸的特征结构单元类似物（如苯基膦酸等）作为模板进行印迹,然后选取系列新型的生物相容性的功能单体和水溶性的交联剂,考察本体聚合、悬浮聚合、表面聚合对新型分子印迹材料的影响；然后采用模板分子本身（苯基膦酸等小分子）、酪氨酸磷酸化肽段、非磷酸化肽段以及标准磷酸化蛋白质等样品，对材料的选择性、特异性、灵敏度进行检验。最后通过优化再富集/洗脱条件，进而将其应用到真实复杂生物样品，如玉米等植物酪氨酸磷酸化蛋白质组的研究中旨在改善目前材料选择性低、专一性不足、非特异性吸附等问题，大幅提升该方法的特异性。

磷酸化蛋白质是生命活动中最重要的物质，由于其低丰度和环境的复杂性制约了人们对生命过程的研究进展。本课题着眼于分离和富集磷酸化酪氨酸蛋白（多肽）的方向展开。我们利用表面抗原决定基技术，基于金属配位螯合机理，制备了系列新型蛋白（多肽）分子印迹材料，充分利用分子印迹材料的特异选择性，将此新型材料应用到植物组织中磷酸化酪氨酸蛋白的分离富集研究中。我们还将合成的分子印迹材料用于促进蛋白质结晶中，为蛋白质结晶开辟了新的道路。此外，将分子印迹技术与荧光技术结合，制备了高选择性、高灵敏性的新型荧光分子印迹材料，将其应用到与疾病相关的生物标志物的分析检测中取得了良好的效果。该项目的完成对于复杂生物样品中丰度低的蛋白质研究提供了新型的富集手段，为进一步研究蛋白组与检测其在生命过程中的作用奠定了基础。