蛋白质酪氨酸磷酸化的分子识别研究

来源：X一MOL资讯

蛋白质的酪氨酸磷酸化对细胞信号转导起着重要的作用，酪氨酸磷酸化的异常调节对癌症的发生发展起着重要的作用，如《我不是药神》中的格列卫（伊马替尼）就是通过抑制BCR-ABL酪氨酸激酶，使其下游底物蛋白不能发生磷酸化，从而抑制肿瘤细胞的增殖和诱导其凋亡。虽然酪氨酸磷酸化对疾病的治疗和诊断有着重要的作用，但酪氨酸磷酸化蛋白丰度极低，仅占整个蛋白质磷酸化的0.1%，目前对酪氨酸磷酸化的分析主要还依赖抗体技术，亟待发展新的分析方法对其进行分离富集。分子印迹是一种仿生学的策略，通过对靶分子“记忆效应”实现对目标分子的特异性识别；而介孔材料是近年来发展的高度有序纳米孔材料，有着比表面积大、孔径均一、生物相容性好的优点。

吉林大学胡良海教授课题组利用表位印迹的策略，首次在介孔材料上进行酪氨酸磷酸化的分子印迹，结合有序介孔材料的高比表面积和分子印迹技术的高特异性，从而实现对酪氨酸磷酸化的高选择性识别。将该材料用于对内源性酪氨酸磷酸化肽Angiotensin及其丝氨酸磷酸化突变体的混合物进行富集，通过MALDI-TOF MS检测与分析，该分子印迹材料对酪氨酸磷酸化的选择性高达80%。进一步将Angiotensin和β-casein酶解液1：100进行混合作为模拟生物样本进行分析，由于丝氨酸/苏氨酸与酪氨酸微弱的分子差异性，传统的IMAC/TiO2方法无法对丝氨酸和酪氨酸磷酸化进行区分，β-casein的丝氨酸磷酸化和Angiotensin的酪氨酸磷酸化肽段同时被富集出来；而该分子印迹的介孔材料仍然可以高效地把酪氨酸磷酸化Angiotensin多肽富集出来，几乎没有非磷酸化和丝氨酸磷酸化肽段的质谱信号被检测出来，表明该分子印迹材料对酪氨酸磷酸化有着高度特异性的相互作用。

该研究所发展的分子印迹介孔纳米材料为蛋白质酪氨酸磷酸化分析提供了新的选择，有望用于细胞信号转导和疾病标志物发现等研究领域，相关工作以Back Cover发表在2019年8月28日出版的Chemical Communications。