基于G-四鏈體構(gòu)型變化的熒光生物傳感器研究.pdf

1、核酸適配體是近些年來新發(fā)展的一種對某些特定靶物質(zhì)具有響應(yīng)的DNA序列，利用核酸適配體來識別靶物質(zhì)得到了廣泛而深入的研究。相對于傳統(tǒng)的基于抗體的生物傳感器，DNA適配體能夠?qū)Π形镔|(zhì)高特異性，高選擇性的結(jié)合，它不僅合成快捷方便，而且可以通過改變適配體的序列靈活的設(shè)計不同的檢測方案，結(jié)合熒光和電化學(xué)手段能夠?qū)崿F(xiàn)對目標物的高靈敏度檢測，基于此發(fā)展了一系列生物傳感器，在化學(xué)，生物，環(huán)境檢測方面發(fā)揮著重要的作用。G四鏈體是一類由富G單鏈DNA折疊的

2、的特殊拓撲結(jié)構(gòu)，四個鳥嘌呤G通過Hoogsteen氫鍵結(jié)合形成一個片層，2個或3個片層組成一個立體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與癌基因的表達密切相關(guān)，因此研究G-四鏈體的結(jié)構(gòu)變化對于抑癌藥物的研發(fā)具有重要意義。
　　本課題研究了富G的適配體序列在靶物質(zhì)的誘導(dǎo)下形成G-四鏈體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的改變帶來一系列光學(xué)性質(zhì)的改變，從而產(chǎn)生熒光信號的改變，并實現(xiàn)了對凝血酶和Pb2+的高靈敏度檢測。
　　分子刷是一種較長接枝側(cè)鏈的聚合物，它相對于一般的線型結(jié)

3、構(gòu)聚合物，具有相對比較長的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)和高的電荷密度，能與帶負電的ssDNA鏈具有更強的靜電結(jié)合力，也具有更強的FRET，當(dāng)加入靶物質(zhì)凝血酶時，凝血酶能夠與適配體形成G-四鏈體結(jié)構(gòu)，形成的G-四鏈體結(jié)構(gòu)具有較大的空間尺寸，由于分子刷的側(cè)鏈相對較長，可以阻礙G-四鏈體/PFNI間的靜電吸引，F(xiàn)RET值下降，相對于非分子刷結(jié)構(gòu)的聚合物能夠大大提高凝血酶的的檢測靈敏度。檢測限達到了0.1nM。
　　此外，G-四鏈體具有很多種不同的結(jié)構(gòu)，例如

4、平行結(jié)構(gòu)，非平行結(jié)構(gòu)，混合-雜交結(jié)構(gòu)，不同的結(jié)構(gòu)具有的空腔大小也不相同，因此在對一些小分子熒光染料的結(jié)合力也不同，這能夠給我們?nèi)ピO(shè)計生物傳感器帶來一些啟示，本文通過改變G-四鏈體的結(jié)構(gòu)，ThT結(jié)合力的變化，實現(xiàn)了對凝血酶的無標記高靈敏檢測。
　　最后，通過不同離子對ThT誘導(dǎo)的G-四鏈體結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)Pb2+會使結(jié)合了G-四鏈體的ThT熒光強度大大下降，而其它離子的影響力則小的多，而且Hg2+也不會造成干擾，在0-100nM范圍