基于聚合物多孔膜酶反应器的蛋白酶解研究
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- 英文论文题名：Proteolysis by the porous polymer membrane enzyme reactor
- 论文作者：乔娟 ; 齐莉 ; 陈义
- 英文论文作者：Juan Qiao ; Li Qi ; Yi Chen ; Key Laboratory of Analytical Chemistry for Living Biosystems ; Institute of Chemistry ; Chinese Academy of Sciences
- 年：2016
- 作者机构：中国科学院化学研究所,活体分析化学院重点实验室;
- 论文关键词：聚合物多孔膜 ; 酶反应器 ; 蛋白质酶解
- 会议召开时间：2016-07-01
- 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十三分会：复杂样品分离分析
- 语种：中文
- 分类号：Q814;O631.3
- 学会代码：ZGHY
- 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第二十三分会 ; 复杂样品分离分析
- 会议地点：中国辽宁大连
- 主办单位：中国化学会
- 学会名称：中国化学会
- 页数：1
- 文件大小：118k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
蛋白质组学研究中,蛋白酶的固定化有利于提高蛋白的酶解效率及可克服游离酶在溶液中酶解时普遍存在的不能耐受较强酸碱和稳定性差的问题,因此,蛋白酶的固定化研究具有重要的意义。本项研究工作采用具有多反应位点的嵌段聚合物制备了多孔膜酶反应器,实现了蛋白质的高效快速酶解。我们以RAFT可控自由基聚合方法并结合微流控液滴合成技术的优势,首先合成了两亲嵌段聚合物(PS-co-MAn),然后,采用静态呼吸图法,制备得到了具有微纳多孔结构的聚合物多孔膜;将胰蛋白酶与聚合物中的Man单元进行共价键合,构建了新型蛋白酶反应器,还考察了酶固定化后的酶解性能;实现了临床蛋白样品的高效酶解。进而,采用此多孔膜制备了胃蛋白酶反应器,进行了顺铂类抗癌药物损伤DNA相关蛋白的酶解研究。研究结果表明:得益于聚合物多孔膜酶反应器的微纳孔限域效应,所构建的新型酶反应器提供了极佳的酶解效率,还展示了其良好的可重复使用性及稳定性。本项工作为人们今后开发新型聚合物微纳多孔酶反应器奠定了良好基础,同时也为开发抗癌新药生物分子作用靶点及开展与疾病治疗相关的蛋白序列研究提供了新的酶固定化方法。
This study introduces a porous polymer membrane enzyme reactor for digestion and analysis of proteins.Poly(styrene-co-maleic anhydride)(PS-co-MAn) was applied for porous polymer membrane fabrication.Based on this strategy,the on-line proteolysis of BSA and subsequent analysis with enzyme reactor revealed that peptide sequence coverage increased from 10.3%(digestion time 10 min) to 89.1%(digestion time 30 min).Moreover,this enzyme reactor can efficiently digest proteins due to the microscopic confinement effect,showing its potential application in fast protein identification and protease immobilization.
This study introduces a porous polymer membrane enzyme reactor for digestion and analysis of proteins.Poly(styrene-co-maleic anhydride)(PS-co-MAn) was applied for porous polymer membrane fabrication.Based on this strategy,the on-line proteolysis of BSA and subsequent analysis with enzyme reactor revealed that peptide sequence coverage increased from 10.3%(digestion time 10 min) to 89.1%(digestion time 30 min).Moreover,this enzyme reactor can efficiently digest proteins due to the microscopic confinement effect,showing its potential application in fast protein identification and protease immobilization.
引文
[1]Qiao,J.#;Dong,P.#;Mu,X.Y.;Qi,L.*;Xiao,R.Biosens.Bioelectron.,2016,78:147-153.
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[3]Qiao,J.#;Hwang,Y.H.#;Chen,C.F.;Qi,L.*;Dong,P.;Mu,X.Y.;Kim,D.P.*Anal.Chem.,2015,87,10535-10541.
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[5]Qiao,J.;Mu,X.Y.;Qi,L.*;Deng,J.J.;Mao,L.Q.Chem.Commun.,2013,49,8030-8032.
[6]Wang,L.L.#;Qiao,J.#;Liu,H.H.;Hao,J.;Qi,L.*;Zhou,X.P.;Li,D.*;et.al.Anal.Chem.,2014,86,9758-9764.
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