[发明专利]基于量子点和三维杂交结构的荧光传感器及其制备与应用

说明书

本发明属于生物检测和分子生物学技术领域，具体提供基于量子点和三维杂交结构的荧光传感器及其制备与应用。所述基于量子点和三维杂交结构的荧光传感器包括量子点以及组装在量子点表面的三维杂交结构，所述三维杂交结构包括cy5标记的探针和生物素修饰的DNA。解决现有技术中对FTO抑制剂的选择方法灵敏度低、耗时长的问题。

技术领域

本发明属于生物检测和分子生物学技术领域，具体提供基于量子点和三维杂交结构的荧光传感器及其制备与应用。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

N⁶-甲基腺苷(m⁶A)是mRNA中最普遍存在的内部修饰，在mRNA的剪接，转录，翻译，代谢和核输出的转录后调控中发挥关键作用。FTO依赖的m⁶A去甲基化作为一种新的RNA处理调控机制，在调控脂肪生成、细胞信号转导和疾病相关的生物学疾病中发挥重要作用。FTO被确定参与多种疾病过程，例如类型II 糖尿病，肥胖症，阿尔茨海默氏病，心血管疾病和癌症。因此，FTO可能成为癌症治疗和药物开发的潜在分子靶点。鉴于FTO在疾病过程中的重要作用，对FTO 活性的敏感检测和针对FTO的抑制剂的开发在生物学研究、临床诊断和药物开发中具有重要意义。小分子FTO活性调节剂不仅在了解FTO的结构和功能方面发挥着重要作用，而且为治疗癌症、肥胖等疾病提供了独特的机会。近年来，研究人员采用了一些策略来识别一些FTO抑制剂，这些小分子在体内外对m⁶A的FTO去甲基化均表现出良好的抑制活性。利用生化和生物物理方法(即基于结构的虚拟筛选、高效液相色谱(HPLC)、PAGE分析)鉴定天然产物大黄酸是FTO的第一个抑制剂。采用高通量荧光偏振法(FP)也证明甲氯灭酸(MA)为FTO的高选择性抑制剂。发明人发现，虽然这些方法都开发出了一些具有高度选择性的FTO抑制剂，但这些方法耗时长，且需要高浓度的FTO蛋白，此外，它们不能灵敏地检测到低浓度的FTO活性。

目前FTO活性检测实验中，传统的凝胶电泳和放射自显影检测方法大都需要复杂的核酸标记和凝胶电泳程序，它们的灵敏度较低并且耗时费力。后期开发了 FTO活性检测的新技术，例如基于结构的虚拟筛选、荧光偏振法以及高效液相色谱等方法。发明人发现，虽然这些方法能够在一定的程度上检测FTO的活性并筛选其抑制剂，但是这些方法往往需要耗费很长的时间，且需要耗费大量的高浓度蛋白和探针，检测的灵敏度也达不到本公开的要求。

发明内容

针对现有技术中对FTO抑制剂的选择方法灵敏度低、耗时长的问题。本公开提出了一种能够准确、灵敏地测定FTO活性并用于FTO选择性抑制剂筛选的新方法。可以从小分子中筛选出有效的FTO抑制剂。且该方法操作简单，经济，灵敏度高，背景低，特异性好，可以用该方法来实现对细胞中FTO活性的超灵敏检测。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种基于量子点和三维杂交结构的荧光传感器，包括量子点以及组装在量子点表面的三维杂交结构，所述三维杂交结构包括cy5标记的探针和生物素修饰的DNA。

本公开一个或一些实施方式中，提供上述基于量子点和三维杂交结构的荧光传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)FTO介导的m6A在ssDNA底物中的去甲基化；

2)Dpn II辅助去甲基化dsDNA底物的切割以产生生物素化的捕获探针；

3)构建QD-DNA-cy5纳米结构并随后测量FRET信号。

本公开一个或一些实施方式中，提供上述基于量子点和三维杂交结构的荧光传感器或上述基于量子点和三维杂交结构的荧光传感器的制备方法制得的产品在FTO抑制剂检测中的应用。