一种基于纳米酶检测组蛋白乙酰转移酶的方法
成果类型:: 实用新型专利
发布时间: 2022-06-23 18:17:28
本发明公开了一种基于纳米酶检测组蛋白乙酰转移酶的方法,属于纳米生物分析检测领域。本发明通过CuBi2O4与K4[Fe(CN)6]原位反应生成具有模拟过氧化物酶活性的CuBi2O4/Bi4[Fe(CN)6]3,进行HAT p300的检测:当不存在目标物HAT p300时,辅酶A适配体被核酸外切酶I水解成dNMP,从而抑制了纳米酶CuBi2O4/Bi4[Fe(CN)6]3的生成;当有HAT p300存在时,催化产生的辅酶A与辅酶A适配体进行特异性识别,使辅酶A适配体无法被核酸外切酶I水解,并顺利生成具有模拟酶活性的CuBi2O4/Bi4[Fe(CN)6]3,氧化典型的显色底物3,3',5,5' 四甲基联苯胺,输出比色信号。本发明方法能灵敏检测0.3 200nmol/L范围内的HAT p300,检测限低达0.09nmol/L,具有非常优异的应用前景。
本发明发现了一种新型的CuBi2O4/Bi4[Fe(CN)6]3纳米酶,并首次将纳米酶用于组蛋白乙酰转移酶(HAT p300)的比色法测定。
本发明利用纳米酶检测组蛋白乙酰转移酶的方法,基于CuBi2O4与K4[Fe(CN)6]原位反应生成具有模拟过氧化物酶活性的CuBi2O4/Bi4[Fe(CN)6]3复合物,在H2O2存在下,可以催化氧化显色底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺变为蓝色,输出比色信号。当无目标物HATp300存在时,辅酶A适配体(一段单链DNA)被限制性核酸外切酶I水解,产生的产物dNMP,会优先吸附到CuBi2O4表面,抑制了CuBi2O4与K4[Fe(CN)6]的反应产生CuBi2O4/Bi4[Fe(CN)6]3复合物,导致体系不表现模拟酶活性;当有目标物HAT p300存在时,HAT p300催化乙酰辅酶A将乙酰基转移至底物肽的赖氨酸的残基上,并产生大量辅酶A,使得辅酶A与体系中的辅酶A适配体进行特异性结合,以保护辅酶A适配体不被限制性核酸外切酶I水解,不产生产物dNMP,而CuBi2O4与K4[Fe(CN)6]的反应得以顺利进行产生CuBi2O4/Bi4[Fe(CN)6]3,从而输出比色信号,达到快速、灵敏检测HAT p300的效果。
本发明的目的是提供一种基于CuBi2O4/Bi4[Fe(CN)6]3纳米材料模拟过氧化物酶的组蛋白乙酰转移酶的检测方法,在HAT p300的酶催化反应下,产生的辅酶A与辅酶A适配体特异性结合后,辅酶A适配体无法被限制性核酸外切酶I水解产生dNMP,CuBi2O4与K4[Fe(CN)6]的反应得以顺利进行产生CuBi2O4/Bi4[Fe(CN)6]3,从而输出比色信号,构建了一种便捷、灵敏、无标记的比色法检测HAT p300的方法。
组蛋白乙酰化是调节基因转录的关键因素之一,并参与真核基因表达和其他重要的生命过程以及其它翻译后修饰的过程[Peterson C.L.;***,14,R546–R551]。而组蛋白乙酰转移酶(HAT)充当组蛋白乙酰化的催化酶,使用乙酰辅酶A作为乙酰基供体,将乙酰基转移至底物肽,同时产生大量副产物辅酶A。已有证据表明,组蛋白乙酰转移酶水平与多种人类疾病的发生有密切关系,例如癌症,白血病,老年痴呆症,艾滋病和心血管疾病等[Han Y.;***,87,9179-9185]。因此开发简单、快速、灵敏和选择性检测组蛋白乙酰转移酶的方法具有重要意义。到目前为止,已报道一些用于组蛋白乙酰转移酶检测的方法,包括放射性同位素标记[Turlais F.;***.2001,298,62-68],电化学发光[Chen H.;***,126,535-542],酶联免疫吸附测定(ELISA)[Kuninger D.;***.2007,131,253-260],比色法[Zhen Z.;***,84,3614-3620]荧光法[Ghadiali J.E.;***,50,3417-3420]等。然而,传统的放射性同位素标记方法具有放射性危害,费时且标记过程成本高等不足。对于ELISA和比色法等基于抗体的识别技术来说,存在不同批次的抗体之间的差异,抗体标记成本高以及探针制备过程复杂等缺点。而荧光法则需要昂贵的仪器和复杂的荧光标记过程。因此,迫切需要开发一种低成本,高效且灵敏的组蛋白乙酰转移酶检测方法。
近年来,基于纳米材料的分析方法具有快速、灵敏以及易微型化等诸多优点引起了广泛的关注。纳米酶是一类具有酶活性的纳米材料,由于其稳定性好,酶活性高且容易调节、成本低等特点同样受到了研究人员的密切关注。目前基于纳米材料的纳米酶在生物传感以及污染物降解等领域得到了越来越多的应用。但是,其在组蛋白乙酰转移酶的检测方面的应用尚未报道。
江南大学(Jiangnan University),坐落于无锡市,是中华人民共和国教育部直属高校,国家“双一流”建设高校, “211工程”、“985工程优势学科创新平台”重点建设高校,入选国家“111计划”、卓越农林人才教育培养计划、卓越工程师教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家级新工科研究与实践项目,是高水平行业特色大学优质资源共享联盟成员、“一带一路”高校食品教育科技联盟成员、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家大学生文化素质教育基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地。
本发明提供了一种新型CuBi2O4/Bi4[Fe(CN)6]3纳米酶简单、无标记的比色检测HATp300的方法,该方法能检测0.3-200nmol/L范围内的HAT p300,检测限低达0.09nmol/L。基于单链DNA水解产物dNMP对生成CuBi2O4/Bi4[Fe(CN)6]3纳米酶的抑制作用,以及利用HATp300的催化反应,产生的辅酶A与辅酶A适配体进行特异性识别,使辅酶A适配体无法被限制性核酸外切酶I水解,并顺利生成CuBi2O4/Bi4[Fe(CN)6]3纳米酶,氧化典型的显色底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺,输出比色信号,并且操作简单、响应速度快、可视化观察、成本低。
科技成果只有通过实施开发应用,使其转化为生产力,才能取得经济效益和社会效益。成果方目标是将科技成果转化为现实生产力,期待有意愿的企业或合作单位进行合作推广或者进行产品生产。考虑合作转化、许可+合作等转化方式与企业、科学技术研究开发机构和其他组织建立合作关系。