[发明专利]基于金钯纳米花/石墨烯复合材料的组蛋白乙酰转移酶计时-电流传感器及其应用

说明书

本发明公开了基于金钯纳米花/石墨烯复合材料的组蛋白乙酰转移酶计时‑电流传感器及其应用，首先将底物多肽利用Au‑S作用固定于金电极表面，通过乙酰化反应将乙酰辅酶A上的乙酰基转移至底物多肽的特定赖氨酸残基上，利用生成的乙酰化多肽将具有较强催化能力的乙酰基抗体‑金钯纳米花/石墨烯复合材料特异性吸附，在含有双氧水的电解质溶液中产生明显的电化学信号。在乙酰化反应中，改变p300浓度及其小分子抑制剂浓度，通过乙酰基和乙酰基抗体的特异性结合作用，探究对所制备的一系列传感器电化学信号的影响。优点是特异性好、灵敏度高、检测速度快、结果准确可靠、成本低。

技术领域

本发明涉及一种计时-电流传感器及其应用，尤其是涉及基于金钯纳米花/石墨烯复合材料的组蛋白乙酰转移酶电化学检测方法，属于功能生物材料和生物传感技术领域。

背景技术

组蛋白的翻译后修饰，如乙酰化、磷酸化、甲基化、ADP-核糖基化、泛素化等在真核生物体的生理和病理过程中起着很重要的作用。其中，组蛋白的乙酰化主要由组蛋白乙酰化转移酶(HAT)催化进行，以乙酰辅酶A为反应底物，进行酶促反应，将乙酰辅酶A上的乙酰基水解，并转移到组蛋白尾部特定的赖氨酸残基上，这是一个可逆的过程。p300是一种典型组蛋白乙酰化转移酶，具有广泛的生物学功能，参与细胞的周期调控、基因转录的调控，维持某些蛋白质的功能及稳定性。在病毒癌蛋白的转录翻译、胚胎的发育等方面也具有重要作用。近年来，许多研究表明组蛋白的修饰改变在很多不同的肿瘤中都有报道。除肿瘤以外，赖氨酸的乙酰化酶功能异常会导致很多其它疾病，如炎症反应、心脏病，糖尿病等。因此，实现组蛋白乙酰化转移酶活性的超灵敏检测具有十分重要的意义。

早期检测组蛋白乙酰化转移酶的方法主要是依赖于放射自显影技术或者放射性同位素标记技术，但这两种方法需要标记放射性元素，存在耗时费力、成本较高且对环境污染较大等缺点。近年来，研究者们试图寻找一些不需要标记放射性同位素的方法对组蛋白乙酰化转移酶进行检测，但组蛋白乙酰化转移酶研究只是“冰山一角”，还处于研究的初级阶段，因此，亟待开发一种灵敏、准确、快速、简便的组蛋白乙酰转移酶检测方法。电化学传感器由于其高的灵敏度、简单的制备和操作以及快速的响应时间受到了广泛的关注。为了提高电化学传感器的灵敏度，多种不同的信号放大策略被提出。其中，酶催化受到了大量的关注由于酶的高特异性和和有效性。通常情况下，酶被标记在生物探针或纳米材料上。然而，酶标记的过程复杂且耗时。而且，在极酸或极碱的条件下，酶容易失活，这限制了酶的应用。纳米材料，作为21世纪极具发展前景的材料，不仅具备良好的导电性，优良的稳定性和高的机械强度，而且拥有可观的电化学催化能力。因此，这种无酶的电化学传感器为组蛋白乙酰化转移酶的灵敏检测提供了一个新的机遇。

本发明基于金钯纳米花/石墨烯复合材料，利用计时-电流法构建了一种新型的无酶电化学传感器，用于检测组蛋白乙酰转移酶(以HATp300为例)活性。金钯纳米花/石墨烯复合材料有两个作用：通过大的比表面积以提高乙酰基抗体的固载量；利用纳米材料本身的催化性质，构建模拟酶实现信号的放大。电化学输出信号的大小可以通过控制HATp300的量来调节，因此，可以实现HATp300活性及其抑制剂的检测。目前国内外未见基于金钯纳米花/石墨烯复合材料的组蛋白乙酰转移酶计时-电流传感器的制备及其应用的相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种特异性好、灵敏度高、检测速度快、结果准确可靠、成本低的基于金钯纳米花/石墨烯复合材料的组蛋白乙酰转移酶计时-电流传感器及其应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：基于金钯纳米花/石墨烯复合材料的组蛋白乙酰转移酶计时-电流传感器及其应用，具体步骤如下：

(1)乙酰基抗体-金钯纳米花/石墨烯复合材料(Ab_Ac-AuPd@GO)的制备