[发明专利]一种蛋白质芯片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于分子生物学技术领域，涉及一种蛋白质芯片及其制作方法。具体讲，涉及一种利用金属离子螯合物(nitrilotriacetic acid(NTA))定向固定带有组氨酸标记蛋白质的蛋白质芯片及其制作方法，这种芯片可以进行各种生化反应，可用于生命科学研究、疾病诊断和药物筛选等。

背景技术

近年来，飞速发展的生物技术带动了传统的疾病诊断方式以及药物筛选方式的革新。由于芯片技术具有快速、微量、准确、便捷和高通量等优点，从而受到高度重视。生物芯片有基因芯片、蛋白质芯片和芯片实验室三类。基因芯片可测定基因表达情况或基因突变情况，通常需要使用核酸体外扩增技术。蛋白质芯片是检测蛋白质之间相互作用的生物芯片，目前研究中的蛋白质芯片技术大多基于受体配体特异结合的原理，将多种蛋白质结合在固相基质上，检测生物中所含有的可与之专一性结合的对应蛋白质。在药物筛选方面，蛋白质芯片有其不可取代的优势。

蛋白质芯片制作的关键是如何将活性蛋白质以定向固定于基质表面，现在常用的固相支持物有玻片、塑料、多孔硅、聚苯乙烯、硝酸纤维膜、尼龙膜等材料，常见的固着方式有吸附，基质表面改性等方法。其中，塑料材质多利用分子吸附的性质固定大分子，如聚苯乙烯及聚氯乙烯膜均因具有静电吸引力而利于较大分子的吸附，但这种吸附的固着效果不佳，易造成大分子的剥离。硝酸纤维膜及尼龙膜主要是具有微孔的特性，有助于蛋白质分子的吸附，但硝酸纤维膜及尼龙膜不具透光性，不易应用于芯片，且蛋白质以任意方向吸附于膜上，使其固定方向多样，不利于配体受体作用位点的暴露。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种蛋白质芯片，利用金属离子螯合物和组氨酸标记(His-tag)方便地定向固定目标蛋白质。

本发明的另一目的在于提供一种有效的节省成本的蛋白质芯片的制作方法，克服了现有方法制作的蛋白质芯片中蛋白质定位方向各异、蛋白质结合强度较小等缺点，使用较简便的方法即可把带有组氨酸标记的蛋白质定向固定于固体基质表面。

本发明提出的蛋白质芯片，由固体基质和蛋白质结合组成，其中，在固体基质表面交联有金属离子螯合物，蛋白质带有组氨酸标记，并通过金属离子介导定位于固体基质上。这里金属离子螯合物通过其C末端的三个羧基与金属离子螯合。蛋白质的组氨酸标记(His-tag)可以是在蛋白质的N端或C端，蛋白质N端或C端的组氨酸标记可与上述金属离子螯合，从而使蛋白质定向固定于玻片上。

本发明的蛋白质芯片中，金属离子螯合物可以是一类N端为-NH₂，C端为-CH(COOH)N(CH₂COOH)₂，中间为任何有机基团(包括苯基)的化合物；固体基质可以选自玻片、聚苯乙烯、硝酸纤维膜、尼龙膜、塑料、多孔硅等；金属离子可以是Ni²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等之一种。