[发明专利]鉴别触珠蛋白表型的成套设备及方法

说明书

本发明公开一种鉴别触珠蛋白表型的成套设备及方法。本发明首先公开了MALDI‑TOF质谱仪在鉴别触珠蛋白表型中的应用。本发明进一步公开了鉴别触珠蛋白表型的成套设备和方法。本发明鉴别血浆中触珠蛋白表型的方法仅需要2微升末端指尖血浆，经过短时高温还原后既可点样进行MALDI‑TOF质谱检测能快速鉴别人血浆中触珠蛋白三种表型，以期在临床上为与触珠蛋白表型相关疾病的诊治提供参考，特别是糖尿病并发症，具有样品易获得、用量小、前处理步骤简单易操作、通量高等特点，具备在临床上推广的可行性。

技术领域

本发明涉及生物技术领域。更具体地，涉及一种鉴别触珠蛋白表型的成套设备及方法。

背景技术

触珠蛋白(Haptoglobin，Hp)，俗称结合珠蛋白，是一种急性期蛋白，主要分布于哺乳动物的血浆和其他体液中。在血浆中，触珠蛋白能够结合血浆中游离的血红蛋白(Hemoglobin,Hb)形成Hp-Hb(触珠蛋白-血红蛋白)复合物，可被巨噬细胞中的CD163受体识别并吞噬，进而清除血循环中游离的血红蛋白，防止溶血过程中血红蛋白产生的铁或亚铁血红素对机体造成的氧化损伤。

触珠蛋白是由常染色体16q22位上的两个等位基因Hp1和Hp2编码的347/406个氨基酸残基组成的酸性糖蛋白，其中轻链与轻链(α链)、轻链与重链(β链)之间的连接都是通过二硫键实现的。轻链包含α₁链和α₂链两种：α1链84个氨基酸残基组成，其分子量约为9kDa；α₂链由143个氨基酸残基组成，其分子量约为16kDa。重链即β链仅有一种氨基酸组成(约245个氨基酸残基)，其分子量约为40kDa。α1链的第15位半胱氨酸Cys上的巯基与另外的α链上的半胱氨酸巯基形成二硫键，而第72位半胱氨酸上的巯基则与β链上的巯基形成二硫键。α₂链的第15位和74位半胱氨酸巯基都可以与另外的α链上的半胱氨酸巯基形成二硫键，而第131位半胱氨酸上的巯基则与β链上的巯基形成二硫键。由此可知，α₁链上仅有一个能与轻链连接的半胱氨酸巯基，而α₂链上有两个。而触珠蛋白在两个等位基因的编码下共有3类表型：Hp1-1、Hp2-1和Hp2-2，因此这三种表型的触珠蛋白中αβ形成的多聚体形式不同:Hp1-1表型中，仅表达α1轻链，因此Hp仅以二聚体(α₁β)₂的形式存在；Hp2-1表型中，α₁和α₂轻链都得到了表达，于是Hp以(α₁β)₂、(α₁β)₂(α₂β)_n聚合物的形式存在；Hp2-2表型中，仅表达α₂轻链，因此Hp以(α₂β)_n聚体的形式存在，如二聚体、三聚体、四聚体等。

研究发现，触珠蛋白如此迥异的三种表型与一些疾病的发病风险具有一定的相关性，如冠心病、原发性高血压、精神分裂、糖尿病等。在触珠蛋白的三个表型中，Hp2-2因结合血红蛋白的能力最弱而导致其清除血浆中游离血红蛋白的能力最差，当溶血发生时可能导致铁离子对心脏、肾脏等器官的氧化损伤。特别患有糖尿病的Hp2-2人群，其血红细胞的寿命缩短促使血浆中游离血红蛋白增多，而Hp2-2表型的触珠蛋白清除血红蛋白能力较弱，于是增加了该类型糖尿病患者患心血管疾病、肾病等并发症的风险。而且，对糖尿病患者来说，不同表型的触珠蛋白将会影响药物对疾病的疗效。为此，血浆触珠蛋白表型的鉴别将在疾病的预防、诊治方面有的放矢，特别在“精准医疗”引领的医学新时代到来之际为个性化医疗模式的建立提供服务。

目前，触珠蛋白表型的鉴别技术主要有两类：基于DNA的PCR技术和基于蛋白的电泳技术。然而，这两种技术都具有操作复杂、耗时长、样品量大、通量低以及对操作人员的技术要求高等特点，不利于触珠蛋白表型的鉴别项目在临床上推广，充分发挥触珠蛋白表型在疾病诊治过程的指导作用，特别是在糖尿病并发症防治方面的参考价值。