[发明专利]一种检测组蛋白乙酰转移酶活性的光电化学生物传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种检测组蛋白乙酰转移酶活性的光电化学生物传感器及其制备方法。所述光电化学生物传感器，包括：ITO电极，依次修饰在电极表面的剥离的WS₂、聚多巴胺、SMCC、辅酶A、phos‑tag‑biotin、streptavidin。本发明利用WS₂良好的生物兼容性和导电性，以及特异性识别的亲和素和生物素，实现光电信号的猝灭，提高组蛋白乙酰转移酶的检测灵敏度。利用SMCC中的马来酰亚胺对CoA中的巯基的特异结合和识别作用，提高组蛋白乙酰转移酶活性检测的特异性。本发明的检测方法简单，实现了仪器小型化，且易于操作，仅对ITO电极表面进行简单的处理，即可实现对组蛋白乙酰转移酶活性的检测。

技术领域

本发明涉及光电化学分析技术领域，具体涉及一种检测组蛋白乙酰转移酶的光电化学生物传感器及其制备方法。

背景技术

在真核染色质中，组蛋白和DNA可以构成其基本组成部分。组蛋白在组蛋白乙酰转移酶(HATs)的存在下可以乙酰化，它不仅是表观遗传系统中必不可少的调控机制，而且控制着染色质的转录和结构状态。乙酰化反应在基因组稳定性、组蛋白沉积、DNA复制修复、营养代谢等许多基本生物学过程中起着至关重要的作用。组蛋白上的赖氨酸残基是一种重要的乙酰化位点，HATs可以使其乙酰化。这种现象影响染色质结构和基因表达。

研究表明许多临床疾病，如癌症、HIV感染、神经系统疾病、炎症等，其发病机制具有较强的局限性，与HATs的异常活动相关。这些临床疾病已经将HATs作为重要的生物标志物，HATs抑制剂也对化疗和抗癌药物的发现做出了贡献。检测HATs活性及其抑制剂筛选的可靠、可行、灵敏的方法对HATs相关生化研究和临床诊断具有重要意义。

目前，关于组蛋白乙酰转移酶的检测，主要依赖于检测组蛋白乙酰转移酶催化生成的乙酰化的肽或者乙酰化生成的辅酶A，主要技术有放射性标记法、酶联免疫分析、液相色谱、质谱等。放射性技术存在放射性污染的危害，对操作者的健康也有危害。酶联免疫分析则受制于抗体的有效性和假阳性，且抗体试剂比较昂贵。色谱和质谱技术则需要昂贵的大型仪器，样品前处理繁琐，需要专业的操作人员。因此，亟需建立简单、快捷、具有高灵敏性和高选择性的检测组蛋白乙酰转移酶活性的方法。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种检测组蛋白乙酰转移酶活性的光电化学生物传感器及其制备方法，实现了对组蛋白乙酰转移酶活性的快速、灵敏检测。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种检测组蛋白乙酰转移酶活性的光电化学生物传感器的制备方法，包括以下步骤：

(1)将剥离的硫化钨修饰到预处理后的电极表面；

(2)将聚多巴胺修饰于步骤(1)处理后的电极表面；

(3)将(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯(SMCC)修饰于步骤(2)处理后的电极表面；

(4)在乙酰辅酶A存在的条件下，组蛋白乙酰转移酶催化底物肽发生乙酰化反应，得到含有辅酶A的催化反应液；

(5)将含有辅酶A的催化反应液滴加到步骤(3)处理后的电极表面，利用SMCC的马来酰亚胺与辅酶A的巯基之间的特异性结合作用，将催化反应液中的辅酶A修饰到电极表面；

(6)利用辅酶A中的磷酸根与phos-tag-biotin之间的特异结合作用，将phos-tag-biotin修饰到步骤(5)处理后的电极表面；

(7)利用phos-tag-biotin与链霉亲和素(streptavidin)之间的特异结合作用，将streptavidin修饰到步骤(6)处理后的电极表面，制备得到检测组蛋白乙酰转移酶活性的光电化学生物传感器。