[发明专利]膜蛋白二聚态原位检测试剂盒及其应用

说明书

本发明公开了一种膜蛋白二聚态原位检测试剂盒及其应用，所述试剂盒包括膜蛋白锚定链、识别探针和SERS标签，通过带有适配体序列的膜蛋白锚定单链在膜蛋白二聚发生时的邻近杂交触发催化发夹自组装，形成识别探针和SERS标签的网络化组装，从而实现针对细胞通讯过程中的高度特异性事件即膜蛋白二聚进行SERS检测与成像，适用于在复杂的细胞微环境中高灵敏度的监测基于膜蛋白二聚的细胞间信号传递。

技术领域

本发明属于功能纳米探针技术和生物检测领域，具体涉及膜蛋白二聚态原位检测试剂盒及其应用。

背景技术

多细胞生物通过细胞间通讯调节生命活动，即细胞的信息通过特定的细胞分泌物传递给另一个细胞，并引发一系列生化反应，影响细胞生物功能的过程。膜蛋白在细胞通讯中起着重要作用，信号传导是通过膜蛋白受体结合细胞因子引发的构象变化，然后激活细胞内信号传导实现的。在大多数情况下，膜蛋白受体不是单独工作的，而是通过形成二聚体或复合体来进行信号传导。例如，上游细胞因子诱导的受体二聚被认为是启动细胞内信号传导的重要途径，并在正常的生物过程和癌症发展中发挥关键作用。对膜蛋白受体的二聚化过程进行可靠的检测和监控，对研究细胞间的通讯和以及进一步生物行为至关重要。常见的以二聚形式发挥作用的蛋白有很多，这些蛋白通过调控细胞的粘附、运动、生长和迁移来影响生物体的生长发育、分化、各种组织器官的形成、组织的维持以及各种生理活动的协调。例如，Met蛋白与其配体肝细胞生长因子HGF结合，可诱导Met二聚体化，将其底物磷酸化，激活下游信号通路，促进细胞增殖、迁移，在胚胎发育和肿瘤发生发展中起到重要作用。当TGF-β1促使TβRII形成的二聚体时，TβRII自身会磷酸化，进而磷酸化TβRI，使TβRI具有丝氨酸/苏氨酸激酶活性，磷酸化下游受体相关的Smad信号分子，影响上皮间质转化的发生。除了上述同型二聚体外，以HER2-HER3为例的异质二聚体能够发挥促进肿瘤细胞增殖的作用。

现有技术中用于膜蛋白二聚态检测的方法主要是通过传统的蛋白质分析方法，例如DOI为10.1038/s41467-019-12241-2的公开文献采用通免疫组化分析检测，但是这些传统的检测方法只能检测膜蛋白的总量而不是膜蛋白的二聚体状态，也不能实现原位观察膜蛋白二聚的发生和随后细胞通路的激活情况。

发明内容

表面增强拉曼散射SERS具有良好的光稳定性，被称为是可靠的、易于操作的、超灵敏的微量物质分析的有力工具，且拉曼特征峰非常狭窄，具有同时检测多种分析物的能力。

因此，为了现有技术中存在的上述问题，基于表面增强拉曼散射，本发明提供了一种膜蛋白二聚态原位检测试剂盒及其应用，实现细胞通讯过程中的高度特异性事件即膜蛋白二聚进行SERS检测与原位成像，通过带有适配体序列的DNA单链在膜蛋白二聚发生时的邻近杂交触发催化发夹自组装（CHA），实现识别探针和SERS标签（SERS tag）的网络化组装，从而实现细胞膜蛋白二聚的同时成像，可以在复杂的细胞微环境中高灵敏度地监测基于膜蛋白二聚的多种细胞间信号传递并利用不同的SERS标签（SERS tag）对不同的信号传递过程进行有效的区分。

技术方案：