[实用新型]一种模拟受体信号分子的多肽生物芯片结构

说明书

技术领域

本实用新型是一种模拟受体信号分子的多肽生物芯片结构，更确切地说，涉及一种基于表面等离子体生物传感器的多肽生物芯片的结构，主要应用于观测受体信号转导中蛋白作用位点多肽序列与其相关蛋白的相互作用动力学。属于生物芯片领域。

背景技术

表面等离子体共振(SPR)生物传感器已用于研究生物及生物医学的各个方面，包括DNA-蛋白，RNA-蛋白，蛋白-蛋白，酶-底物及多肽-蛋白，多肽-多肽间的相互作用。其中蛋白-蛋白多肽-蛋白相互作用传统方法研究多采用共价偶联或放射性竞争结合等，而且，蛋白质的重组克隆和表达非常费时和昂贵，而用SPR生物传感器来研究多肽和蛋白质相互作用，以及采用多肽构成的结构域来替代完整的蛋白的作用研究具有快速、实时、无需分离和标记等优势。运用SPR生物传感器的关键是生物芯片芯片的制备。

发明内容

本实用新型描述了一种模拟受体信号分子的多肽生物芯片结构，用多肽序列构成的结构域(motif)代替整个蛋白，制备多肽芯片。可以用于受体蛋白相互作用的测量。

所述的多肽生物芯片结构是在玻璃底层1上镀上金属面膜2，其上固定葡聚糖凝胶层3，在葡聚糖凝胶层3连有一个多肽分子上的6-氨基己酸作为连接臂10，连接臂另一端连接一个多肽分子酪氨酸残基上的磷酸基因11。连接臂10通过标准氨基与葡聚糖凝胶分子层上的羟基共价偶联的。

本实用新型的有益之处在于，为信号转导蛋白相互作用及受体为靶点的多肽药物筛选搭建快速、实时、无需分离和无需标记的技术平台。

附图说明

图1是表面等离子体共振生物传感器原理图(a)和共振信号发生的变化(b)。

图2是基于SPR生物传感器的模拟受体信号分子的多肽生物芯片结构。

图3是一种多肽序列。Aha是6-氨基己酸(NH₂(CH₂)₆COOH)，pY是酪氨酸磷酸，NH₂为羧基端氨酰化，此多肽的序列名称为：6-氨基己酰亮氨酰酪氨酰丙氨酰丝氨酰缬氨酰天冬氨酰谷氨酰脯氨酰磷酸酪氨酰氨

图中1.玻璃基底层，2.金表面膜，3.葡聚糖凝胶层，4.消减波，5.样品液，6.棱镜，7.入射偏振光，8.入射角，9.反射偏振光及反射光偏离角度随衰减波的折射率而变化后的反射偏振光10.连接臂11.磷酸基因

具体实施方式

下面通过具体实施例的介绍，进一步阐明本实用新型的特点和进步。

请参阅图2、图2为本实用新型提供的一种模拟受体信号分子的多肽生物芯片结构，在玻璃基底层1上镀上金表面膜2，其上固定葡聚糖凝胶层3，作为连接臂10的一端连接由氨基端与葡聚糖凝胶分子上的羟基共价偶联；一个多肽分子上的6-氨基己酸作为连接臂，连接臂10的另一端是与葡聚糖凝胶层相连。玻璃底层1、金表面膜2和葡聚糖凝胶层3是芯片表面从入射光面到流动室的三层结构。设计并确定信号转导中信号蛋白相互作用位点相关多肽motif序列，合成羧基端酰胺化且胺基端加6-氨基己酸作为连接臂的多肽，利用标准氨基固定方法固定于葡聚糖凝胶层，构成多肽生物芯片。不同浓度的相互作用蛋白通过此多肽芯片表面，可以实时测量受体信号通路中相关蛋白与多肽相互作用的动力学常数，可用于信号转导中多肽药物筛选。

以一种类胰岛素受体蛋白及其信号分子的模拟多肽为例说明具体的实施方式。查询蛋白质数据库及相关文献，找到类胰岛素受体蛋白等需要研究两相互作用蛋白中不易获得相应作用位点多肽基序(motif)，在氨基端加上一个连接臂：Aha(6-carbohexamide)特别是当基序决定氨基酸残基在羧基端时(如SH2 domain作用基序)。将1-5mg/ml多肽溶解在含1-3mol/L NaCl的HBS-EP缓冲液中，采用BIAcore标准的氨基固定方法(见www.biacore.com)，即5ul/min多肽溶液通过F1通道7min，多肽固定所需浓度随多肽pI值降低而相应加大，一般当多肽pI＜3.5时，需多肽浓度5mg/ml，当多肽pI＞6.0时，也可将0.5mg/ml-1mg/ml多肽溶解在pH 4.5的醋酸钠缓冲液中，采用标准CM5芯片表面氨基修饰方法固定多肽，用于动力学研究时多肽固定量一般为10-50RU，且随多肽分子量而变化，一般使其随后蛋白结合容量为500-1000RU。冲F1和F2流动室两个小时，当基线稳定时，将不同浓度的类胰岛素受体细胞信号转导途径中相互作用蛋白同时通过F1和F2，研究其与多肽的相互作用，实验完成后，用含0.5％SDS的HBS-EP缓冲液再生芯片表面，如果蛋白与多肽作用后回到基线，再生步骤可省掉。多肽生物芯片经再生后可以多次重复使用。本实用新型搭建技术平台可用于其它受体蛋白与其信号多肽的相互作用的测量及以该受体为靶点的多肽药物筛选。