[发明专利]用于生物芯片修饰蛋白的修饰剂与其组合物、及其修饰蛋白的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物芯片表面的化学修饰蛋白领域。具体地说，本发明涉及一种用于经氨基改性的生物芯片表面修饰蛋白的修饰剂、与包含该修饰剂的组合物、以及利用该组合物对生物芯片表面进行修饰蛋白的方法。

背景技术

生物芯片是近10年在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术。是通过微加工和微电子技术在固体芯片表面构建微型生物化学分析系统，以实现对生命机体的组织、细胞、蛋白质、核酸、糖类以及其他生物组分进行准确、快速、大信息量的检测。

目前制备芯片主要采用表面化学的方法或组合化学的方法来处理固相基质如玻璃片或硅片，然后使DNA片段或蛋白质分子按特定顺序排列在片基上。生物样品往往是非常复杂的生物分子混合体，除少数特殊样品外，一般不能直接与芯片进行反应。要将样品进行特定的生物处理，获取其中的蛋白质或DNA、RNA等信息分子并加以标记，以提高检测的灵敏度。芯片上的生物分子之间的反应是芯片检测的关键一步。通过选择合适的反应条件使生物分子间反应处于最佳状况中，减少生物分子之间的错配比率，从而获取最能反映生物本质的信号。

蛋白芯片是芯片上固定的分子是蛋白质如抗原或抗体等。其二，检测的原理是依据蛋白分子、蛋白与核酸、蛋白与其它分子的相互作用。蛋白芯片技术出现得较晚，尚处于发展时期，最近也取得了重大进展。蛋白质芯片还面临着诸多挑战，其中之一是改进基质材料的表面处理技术以提高蛋白质在表面固定的质量以及减少蛋白质的非特异性结合。

蛋白质主要通过两种方式被固定在基片上[Wilson D S，Nock S.Functional protein microarrays[J].Curr Opin Chem Biol，2002，6(1)：81-85]：(1)物理吸附作用，即通过范德华力、疏水作用、氢键等吸附在玻片上，这种固定方式容易影响蛋白质的结构和活性，而且蛋白质固定的不牢固；(2)化学键合作用，通过各种化学方法处理玻片，从而在基片表面形成不同的活性基团，再与蛋白质上的相应基团结合，这种方式固定蛋白质的量较大且较牢固。主要的化学修饰方法有：聚赖氨酸、氨基、醛基、环氧基、链霉亲和素修饰等，目前的研究中，对几种方法进行对比[1、侯伟健等构建玻片蛋白质芯片的实验研究《中国医科大学学报》2003年02期11-12；2、张春秀、梅茵、顾莹制备蛋白质芯片的玻璃表面修饰方法比较[J]，中华检验医学杂志，2003，26(4)]，氨基玻片和环氧基玻片非特异性吸附较严重，较适合DNA连接，巯基表面特异性好但适用于含双巯基的蛋白质(范围太窄)，聚赖氨酸主要是静电吸附非共价结合，醛基特异性和与蛋白结合能力与其它相比较佳[刑婉丽、程京著《生物芯片技术》清华大学出版社]。文献中报道醛基与蛋白结合比较好，因此在玻璃片或硅片表面通常首先将这些基片氨基化，然后加入戊二醛活化基片，再与蛋白以席夫碱方式结合固定蛋白。由于戊二醛性质不稳定，容易聚合，而且与蛋白结合的结构复杂，质量控制难度大，因此在实际大规模生产中很少使用该种方法固定蛋白。

发明内容

为了解决上述所述戊二醛不稳定、易聚合的缺点，我们开发了一种用于经氨基改性的生物芯片表面修饰蛋白的修饰剂、与包含该修饰剂的组合物、以及利用该组合物对生物芯片表面进行修饰蛋白的方法。

本发明的目的是通过如下的技术方案实现的：

根据本发明的一方面，本发明提供了一种用于经氨基改性的生物芯片表面修饰蛋白的修饰剂，所述修饰剂是含有双活性官能团羧基和醛基的小分子。

其中，所述醛基为芳香醛基或脂肪醛基；所述羧基为直链脂肪酸基、或支链脂肪酸基、或芳香酸基。

最好，含羧基的主链长为n＝1～12，支链长m＝0～2。

最好，所述醛基与含羧基的主链为对位。

优选地，含有醛基和羧基的双功能团小分子包括对醛基苯脂肪酸和脂肪醛酸。所述对醛基苯脂肪酸包括对醛基苯甲酸、对醛基苯乙酸、对醛基苯丙酸、对醛基苯丁酸，对醛基苯戊酸、对醛基苯已酸、对醛基苯庚酸、对醛基苯辛酸、对醛基异苯壬酸、对醛基苯癸酸、对醛基苯十一酸、对醛基苯十二酸、或者对醛基异苯丙酸；所述脂肪醛酸为乙醛酸。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种包含所述修饰剂的组合物，所述组合物包括修饰剂和选自DMF、乙醇、水中的一种，其中乙醇最好使用无水乙醇。

根据本发明的再一方面，本发明提供了一种利用所述的含有修饰剂的组合物对生物芯片表面进行修饰蛋白的方法，所述方法包括：