19633.新型磷酸化肽富集材料的研制及其在磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)中的應(yīng)用

1、ByLiyuanZhangADissertationSubmittedtoGraduateUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofScienceDalianInstituteofChemicalPhysicsApr2012摘要摘要蛋白質(zhì)的磷酸化在生物學(xué)過程起著重要的調(diào)控作用，故磷酸化蛋白質(zhì)組

2、學(xué)研究具有極其重要的意義。本論文致力于研制新型的磷酸化肽選擇性富集材料，以期為磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)研究提供高重現(xiàn)性、高富集容量、高選擇性和高靈敏度的分析手段。以研制的具有高反應(yīng)活性的琥珀酰亞胺基團(tuán)的整體材料為基質(zhì)，以次氨基三乙酸(NTA)為配體，通過固載Zr4和Ti4離子，制備了新型固定化金屬離子親和色譜(IMAC)整體材料。該材料具有制備過程簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定和重現(xiàn)性好的優(yōu)點(diǎn)，并在13酪蛋白及牛奶酶解產(chǎn)物的磷酸化肽富集中顯示了較好的選擇性。采

3、用無污染的沉淀法結(jié)合超臨界干燥技術(shù)，研制了具有高比表面積的介孔Zr02和Ti02氣凝膠材料，并將其成功用于牛奶和鼠肝線粒體磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)研究。該材料對(duì)磷酸化肽的富集具有較好的選擇性和回收率。與商品化Zr02和Ti02微米顆粒相比，氣凝膠可將對(duì)磷酸化肽的富集容量提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。與文獻(xiàn)報(bào)道的金屬氧化物介孔材料相比，氣凝膠可將磷酸化肽的檢測(cè)限從fmol降低至30amol。以具有高生物兼容性、親水性和絡(luò)合能力的三磷酸腺苷(ATP)為配基，通過

4、固載Ti4離子和Ga3離子，成功制備了對(duì)磷酸化肽具有高選擇性的新型磁性IMAC納米材料?？稍?000倍非磷酸化肽存在的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)磷酸化肽的高選擇性富集，對(duì)磷酸化肽的靶上檢測(cè)限可達(dá)3amol。利用研制的ATP配基磁性IMAC納米材料，結(jié)合二甲基化同位素標(biāo)記技術(shù)，對(duì)小鼠肝癌腹水瘤高低轉(zhuǎn)移細(xì)胞株進(jìn)行了高通量的磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)定量研究，并篩選出與腫瘤淋巴道轉(zhuǎn)移能力相關(guān)的17條差異磷酸化肽段和2條差異磷酸化蛋白質(zhì)，為揭示腫瘤轉(zhuǎn)移機(jī)制提供了技術(shù)