[发明专利]一种特异性结合铜离子和半胱氨酸的多肽荧光探针

说明书

本发明公开了特异性结合铜离子和半胱氨酸的多肽荧光探针。所述多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示；用荧光发光物质修饰所述多肽的N端形成多肽荧光探针P，该探针能够靶向结合Cu²⁺，具有选择性好、毒性低、检测限低，而且制备简单、检测方便，为生物和环境样品中的铜离子的检测提供了一种高效的检测方法；探针P与Cu²⁺结合形成P‑Cu探针，该探针能够特异性的识别Cys，为生物体及环境样品中Cys的快速检测提供了一种高效的检测方法。

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，具体涉及一种特异性结合铜离子和半胱氨酸的多肽荧光探针。

背景技术

Cu²⁺与Cys(半胱氨酸)是人体中不可缺少的小分子，参与调控体内多种生理活动。Cu²⁺对于基因表达、免疫调节、造血等有着重要作用，适量的Cu²⁺会对机体的生理过程起到促进作用，但当体内的Cu²⁺过量时会在肝脏聚集引发肝硬化、肝腹水，并且阿兹海默症、唐氏综合征等疾病也与体内铜的代谢失衡有关。Cys对生物体内蛋白质的合成、翻译修饰等生物功能起着至关重要的作用。当体内Cys不足时会导致头发褪色脱落、发育迟缓、肌肉无力等症状，但是当体内Cys过多时会引起神经中毒。同时，Cu²⁺与Cys在工业、制造业中的大量使用，造成了环境中的Cu²⁺和Cys污染，这些污染物会随动物植物进入人体在体内富集，给人的生命健康带来巨大危害。

因此开发简单快速检测Cu²⁺与Cys的方法对于疾病诊断、环境监测、食品药品分析等有重大的现实意义。Shen等以1,8-萘酰亚胺为荧光团设计合成了一个新型的小分子化学传感器，这个小分子荧光探针对Cys的选择性很高，加入Cys后探针的荧光猝灭，向体系中加入Cu²⁺后，Cu²⁺与Cys发生络合，探针的荧光恢复。Liu等以菲醌化合物作为荧光团，开发了在纯水体系中检测Cu²⁺和Cys的小分子荧光探针，基于铜离子的强烈顺磁猝灭效应识别Cu²⁺，而Cys的巯基能够与铜离子配位，将铜离子从探针分子上移除下来，以此达到对Cys检测的目的。但是上述探针普遍存在灵敏度低、毒性高、制备复杂、生物相容性差以及检测限高等缺点。

因此，研究开发一种能够特异性识别Cu²⁺和Cys，并且毒性低，检测灵敏的新的多肽荧光探针十分重要。而本发明开发的一种多肽荧光探针P在检测Cu²⁺时，不受其他离子干扰，具有选择性高、生物相容性好、制备简单、检测限较低的特点，可用于特异性检测Cu²⁺，并且该探针与Cu²⁺形成的配合物P-Cu探针能够特异性的检测Cys含量。

发明内容

本发明提供了一种多肽，所述多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明还提供了一种上述多肽在制备多肽荧光探针中的应用。

本发明还提供了一种特异性识别Cu²⁺的多肽荧光探针P，所述多肽荧光探针P是将发光物质修饰到上述多肽序列的N端制备得到的。

优选地，所述发光物质为荧光素类、罗丹明类、香豆素类、喹啉类、萘酰亚胺、多芳基乙烯类中的任一种。

优选地，所述发光物质为丹磺酰氯。

本发明还提供了一种特异性识别Cu²⁺的多肽荧光探针P在检测Cu²⁺含量中的应用，所述多肽荧光探针P与Cu²⁺以1:1配位结合，所述Cu²⁺的最低检测限为52nM，所述Cu²⁺的检测方法包括以下步骤：