[发明专利]苯甲酰化修饰富集的分子印迹整体柱及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种苯甲酰化修饰富集的分子印迹整体柱及其制备方法和应用。该苯甲酰化修饰富集分子印迹整体柱是以合成的苯甲酰化修饰肽SGRGKbz为模板，选取丙烯酸锌与DESs单体（氯化胆碱‑甲基丙烯酸，ChCl‑MAA）为二元功能单体，制备得到了识别能力强、高选择性、高亲和力的印迹整体柱。本发明制备的印迹整体柱不仅对SGRGKbz有高的回收率，可达97.3%。而且小鼠肝脏蛋白酶解液在经印迹整体柱富集后可检测到12个苯甲酰化修饰肽段，而未经富集的仅检测到1个。本发明制备的印迹整体柱能实现对苯甲酰化修饰肽的特异性富集，为苯甲酰化修饰富集提供了新的选择，对苯甲酰化修饰蛋白组学的研究具有非常重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种苯甲酰化修饰富集的分子印迹整体柱及其制备方法和应用。

背景技术

蛋白质翻译后修饰（PTMs）是指蛋白质在翻译后经历的一个复杂的化学修饰过程，通过若干个氨基酸残基被修饰上特定的化学基团，或者通过蛋白水解酶的酶切，改变蛋白质的性质。蛋白质经过翻译后修饰后，结构更加复杂，分子调控更为精细，其生物功能也更加完善。常见的翻译后修饰包括磷酸化、乙酰化、甲基化、泛素化、糖基化等。近年来得益于生物质谱技术的发展，一些全新的翻译后修饰被先后报道，如琥珀酰化(succinylation)、巴豆酰化(crotonylation)、戊二酞化(glutarylation)、苯甲酰化(benzoylation)、乳酸化等，目前报道的翻译后修饰己经超过400种。翻译后修饰几乎参与细胞所有的生命活动，尤其在细胞信号转导中处于主导地位。翻译后修饰的失调会导致癌症、代谢性疾病、神经系统疾病、免疫系统疾病等等。

关于PTMs范围和模式的研究已成为一个重要的研究课题，可为蛋白质不同修饰类型的作用机制提供信息。然而，由于在未修饰蛋白质或未修饰肽段的高丰度背景下，低丰度和动态的修饰过程使得鉴定翻译后修饰蛋白质面临着巨大的挑战。因此，对翻译后修饰蛋白质或多肽的选择性富集是建立有效的蛋白质翻译后修饰分析方法的关键。

苯甲酰化修饰是赵英明教授课题组于2018年发现的发生在组蛋白赖氨酸上的新型酰化修饰，运用生物质谱与生物化学的方法鉴定出组蛋白上共有22个苯甲酰化修饰位点，该种修饰会受到苯甲酸钠的激发，并受到SIRT2的调节。CHIP-Seq和RNA-Seq数据揭示出苯甲酰修饰主要集中在基因的启动子上，且其生理功能与乙酰化并非完全相同，会通过影响基因表达水平调控响应的通路。作为赖氨酸上的新型酰化修饰，目前关于苯甲酰化修饰富集的相关方法除抗体富集尚未报道。但抗体富集存在价格昂贵、耗时耗力与重现性差等不足。目前迫切需要一种全新的苯甲酰化修饰的高效富集的方法，用于改善苯甲酰化修饰抗体富集所面临的困境。

分子印迹技术（MIT）不失为改善抗体富集缺陷的一种有效的解决方式。分子印迹技术（MIT）是指合成对某一特定分子具有形状、大小和功能特异性识别能力的聚合物的技术。利用分子印迹技术制备的分子印迹聚合物(MIPs)具有易于制备、选择性好、环境稳定性好、成本低等优点。分子印迹技术在翻译后修饰研究已有所运用，如通过表位印迹技术制备用于特异性识别酪氨酸磷酸肽（pTyr）的印迹聚合物对pTyr有很好的选择性，能够区分含有丝氨酸磷酸化的短肽。基于表面印迹技术合成的一种新的人工受体，可用于组蛋白H4中赖氨酸乙酰化的识别。由此可见，分子印迹技术因该可以很好的解决苯甲酰化修饰抗体富集的不足之处。苯甲酰化修饰的印迹面临难以获得充足的有效的识别位点与亲和力低的问题。