抗原决定簇表面印迹制备多肽印迹分离萃取材料

The analysis of marker proteins and endogenous peptides are the important areas in the functional proteomic and life science researches. In these studies, selective enrichment of low-abundance target peptides is critical for the reliable analysis and identifications. Because the biological antibodies have drawbacks such as complicated preparation process and poor chemical stability, to replace them with new separation materials is the pursuing target of the researchers. Molecular imprinting has been used in the preparation of antibody-like separation materials. In the biomolecular imprinting, using epitope approach and surface confined imprinting technology has advantages such as easier preparation and less binding diffusion barriers. Although they have good potential in the biomolecule imprinting, there are limitations in the present methods. In this project, we will use Lysine acetylation peptides as the target analytes to synthesize the imprinted materials in order to develop epitope approach and surface confined imprinting methods. Through this research, we will study the relation between the epitope structure and selectivity of the materials and principles in the epitope imprinting. We will also study the recognition mechanism by the 2D NMR analysis to provide information for the rational design in the protein and peptide imprinting. This project will also explore the method of preparation of mesoporous imprinting material using silica as the hard templates. It will contribute to the developments of new peptide enrichment material, molecular imprinting and peptide analysis in the life science studies.

标志性蛋白以及内源性多肽分析是功能蛋白组学和生命科学的重要研究内容。为了进行可靠的分析及鉴定，必须对于低丰度的目标多肽进行富集，由于生物抗体制备复杂、化学稳定性差，以新型分离材料取代生物抗体是研究工作者追求的目标。 分子印迹可以被用于制备类似抗体的分离材料，在蛋白类分子的印迹中，以分子的抗原决定簇为印迹模板并进行表面印迹，具有方便制备、结合位点可近性好的优点，是具有潜力的印迹方法，但目前的文献方法存在很多局限性。本项目将以发展抗原决定簇和限于表面印迹方法为目标，通过以赖氨酸乙酰化肽为目标分子的印迹合成，探讨抗原决定簇结构与材料选择性的关系，研究抗原决定簇印迹方法的规律，并通过二维核磁方法分析识别机理，为蛋白类分子印迹的合理设计提供依据，同时将探讨以硅胶为硬模板合成介孔印迹材料方法。本项目将为多肽选择性富集新材料的研究、分子印迹技术的发展以及生命科学研究中的多肽分析作出贡献。

标志性蛋白以及内源性多肽分析是功能蛋白组学和生命科学的重要研究内容，以新型合成分离材料取代生物抗体，用于复杂体系的富集分离是研究工作者追求的理想目标。分子印迹是用于制备具有识别功能的分离材料的先进技术，分子印迹聚合物（MIP）在生物分子分析中应用具有重要意义，生物分子印迹仍是分子印迹研究的难点，也是分子印迹的研究重点之一。. 本项目的研究目标是合成新型的应用于蛋白后修饰及多肽标记物分析的印迹材料、发展新的生物分子印迹合成方法。工作中选择了三类分子：赖氨酸乙酰化肽、组蛋白H4-K16乙酰化标记物以及一种内源性癌症标志蛋白（β2-微球蛋白）为目标分析物进行研究，制备了具有选择性及分离能力的分子印迹聚合物，探讨了抗原决定簇结构与材料选择性的关系，研究了抗原决定簇印迹方法的规律。. 在研究工作中，通过分析目标分子的结构，选择了可作为抗原决定簇的序列为印迹模板，以限于表面印迹方法进行了MIP的制备，并对于选择性及识别机理进行了探讨。研究证明，所得到的印迹聚合物均具有很好的识别能力以及抗原决定簇亲和能力，可以选择性结合具有相同抗原决定簇而其它氨基酸残基不同的化合物。研究证明：.1.在选择合适条件情况下，乙酰化赖氨酸侧链可以用于分子印迹，得到的MIP可以区别修饰后及天然赖氨酸的不同侧链，可以选择性结合带有赖氨酸乙酰化的不同多肽，用于这类多肽的分离富集，由此可以推测，以带有后修饰侧链的氨基酸为印迹模板，所合成的MIP具有应用于蛋白翻译后修饰研究的潜力。.2.在一定的缓冲液中进行印迹，可以得到以氢键和离子键为相互作用的印迹结合位点，有利于生物分子的印迹及生物环境中分离富集。.3.结合HPLC的研究及圆二色分析结果说明，多肽分子在不同溶液中的构像不同是其在不同溶液中结合常数不同的原因。.4. 以乙酰化赖氨酸印迹聚合物（KacA-MIP）或H4-K16乙酰化肽段印迹聚合物为吸附材料，对于蛋白酶解液中的含有乙酰化赖氨酸的几种多肽或H4-K16乙酰化肽段进行提取，回收率达到80%以上。. 以上研究结果为生物分子的抗原决定簇印迹研究提供了信息及经验，对于这项研究的发展做出了贡献。