CN101644711A - 一种可再生的生物素结合蛋白分子层及其制备方法 - Google Patents

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周宏敏
姜浩
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本发明公开了一种可再生的生物素结合蛋白分子层及其制备方法，特征是先将载体介质表面的具有氮川三乙酸结构的分子层置于含有0.00001－4M金属离子的水溶液中浸泡不少于10秒钟，得到螯合了金属离子的分子层；再将上述螯合了金属离子的分子层置于0.00001－5mM带不少于6个组氨酸标签的生物素结合蛋白水溶液中浸泡不少于10秒钟；所得到的可再生生物素结合蛋白分子层具有很好的稳定性和重复性，能够满足实验的要求，且操作简易、反应条件温和，适用于各种载体介质；克服了现有生物素结合蛋白分子层不可再生的缺点，为现有生物素结合蛋白分子层产品提供了可重复利用的途径。

Description

一种可再生的生物素结合蛋白分子层及其制备方法
技术领域
本发明属于亲和分子层及其制备方法技术领域，具体涉及可再生生物素结合蛋白分子层及其制备方法。
背景技术
据《现代预防医学》(2001，28.4：485-486)介绍，具有亲和分子层表面的载体介质如亲和树脂、生物膜和生物芯片等，因其可以特异结合带特定结构的蛋白、多肽、DNA序列等，已被广泛应用于蛋白质组学、细胞生物学、微生物学等领域，成为生物学的重要分析方法和手段之一。在众多的亲和分子层中，具有生物素结合蛋白结构的亲和分子层是较为常用的一种，它能特异性地结合带有生物素标签的蛋白、多肽、DNA、RNA等。但现有商品化的生物素结合蛋白分子层产品都是一次性使用的，其分子层是通过共价键结合的方式固定到载体介质上的，由于缺乏可靠、稳定且简易的再生方法，它们都不能再生而重复使用。至今未见关于制备可再生的生物素结合蛋白分子层方法的报道。
发明内容
本发明提出一种可再生的生物素结合蛋白分子层及其制备方法，以克服现有生物素结合蛋白分子层不可重复使用的缺点，适用于各种载体介质。
本发明的可再生生物素结合蛋白分子层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将载体介质表面的具有氮川三乙酸结构的分子层置于含有0.00001-4M金属离子的水溶液中浸泡不少于10秒钟，得到螯合了金属离子的分子层；
(2)将上述螯合了金属离子的分子层置于0.00001-5mM带不少于6个组氨酸标签的生物素结合蛋白水溶液中浸泡不少于10秒钟，即得到可再生的生物素结合蛋白分子层。
本发明由上述方法制备的可再生生物素结合蛋白分子层，特征在于其为载体介质表面具有氮川三乙酸结构的分子层通过金属离子捕获的带组氨酸标签的生物素结合蛋白表面的分子层。
所述金属离子选自镍离子、钴离子、铜离子或锌离子中的至少一种。
所述生物素结合蛋白选自卵白素(Avidin)、链霉亲和素(Streptavidin)或中性亲和素(Neutravidin)中的至少一种。
所述载体介质包括生物芯片、亲和树脂、生物膜、金纳米颗粒或磁性纳米颗粒。
本发明制备得到的可再生生物素结合蛋白分子层具有很好的稳定性，能够稳定地结合带有生物素标签的分子，因此它能够实现与现有的商品化的生物素结合蛋白分子层产品相同的功能。本发明制备得到的可再生生物素结合蛋白分子层与现有商品化的生物素结合蛋白分子层的不同点在于：现有商品化的生物素结合蛋白分子层是通过共价键结合的方式固定到载体介质上的，只能一次性使用，而本发明的可再生生物素结合蛋白分子层是通过金属离子配位键结合的方式固定到载体介质上的，因而具有可再生、可重复利用的优点。
本发明利用了氮川三乙酸分子可通过金属离子捕获带组氨酸标签分子的特点，通过将具有氮川三乙酸结构的分子层在金属离子和带组氨酸标签的生物素结合蛋白溶液中先后浸泡，便可制备出具有生物素结合蛋白表面的分子层。由于此生物素结合蛋白分子层可以通过金属离子螯合剂洗脱下来，因此这种分子层具有可再生、可重复利用的性质。至今未见有关于制备可再生生物素结合蛋白分子层方法的报道。
附图说明
图1为实施例1中表面为可再生链霉亲和素分子层的可再生亲和芯片的制备以及使用该芯片结合生物素化DNA和对此进行再生处理的表面等离子共振信号曲线；
图2为一个芯片上10次重复实施例1中表面为可再生链霉亲和素分子层的可再生亲和芯片的制备以及使用该芯片结合生物素化DNA和对此进行再生处理所得到的表面等离子共振信号曲线的叠加图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明方法作进一步具体说明。
实施例1：
(1)将表面具有氮川三乙酸结构的分子层的芯片置于表面等离子共振相互作用分析仪中，然后以10μl/min的流速注入含有0.0005M镍离子的水溶液1分钟并使其流过芯片表面，得到螯合了镍离子的分子层；
(2)紧接着以10μl/min的流速注入0.001mM带6个组氨酸标签的链霉亲和素水溶液1分钟并使其流过芯片表面，即得到表面为可再生链霉亲和素分子层的可再生亲和芯片。
本实施例由上述方法制备得到的可再生生物素结合蛋白分子层，是基于各种载体介质如生物芯片、亲和树脂、生物膜、金纳米颗粒、磁性纳米颗粒等表面的具有氮川三乙酸结构的分子层，通过金属离子捕获带组氨酸标签的生物素结合蛋白，从而得到具有生物素结合蛋白表面的分子层。这种分子层具有很好的稳定性，能够稳定地结合带有生物素标签的分子，因此它能够实现与现有商品化的生物素结合蛋白分子层产品相同的功能；但现有商品化的生物素结合蛋白分子层是通过共价键结合的方式固定到载体介质上的，只能一次性使用；而本发明的可再生生物素结合蛋白分子层是通过金属离子配位键结合的方式固定到载体介质上的，因而具有可再生、可重复利用的优点。
图1为实施例1中表面为可再生链霉亲和素分子层的可再生亲和芯片的制备以及使用该芯片结合生物素化DNA和对此进行再生处理的表面等离子共振信号曲线。从图1可以证明本实施例中上述制备得到的是可再生链霉亲和素分子层。
图1的曲线可分为3个部分，首先是先后进样镍离子和带6个组氨酸标签的链霉亲和素，可以看出，链霉亲和素结合上去后，曲线极为平稳，说明链霉亲和素分子层结合牢固不解离；然后进样5mg/L的生物素化DNA，可以看出，生物素化DNA结合到链霉亲和素分子层后，曲线相当平稳，说明链霉亲和素分子层和生物素化DNA均结合牢固，这也就说明该链霉亲和素分子层不仅可用，而且具有良好的稳定性；最后先后进样0.35M乙二胺四乙酸和50mM氢氧化钠溶液，将链霉亲和素分子层及其结合的生物素化DNA洗脱下来，曲线降至基线水平，说明链霉亲和素分子层可以被彻底地进行再生。
图2为一个芯片上10次重复实施例1中表面为可再生链霉亲和素分子层的可再生亲和芯片的制备以及使用该芯片结合生物素化DNA和对此进行再生处理所得到的表面等离子共振信号曲线的叠加图。从图2可以看出，一个循环过后，通过再次先后进样镍离子和带6个组氨酸标签的链霉亲和素，便可重新制备出链霉亲和素分子层；然后通过再次进样5mg/L的生物素化DNA，便能将生物素化DNA结合到链霉亲和素分子层上，而且结合依旧稳定，这说明链霉亲和素分子层不仅实现了再生，而且再生后具有与再生前相当的性能；最后通过先后进样0.35M乙二胺四乙酸和50mM氢氧化钠溶液，又可以再次对链霉亲和素分子层进行彻底的再生清除。如此经过10次的链霉亲和素分子层的制备-使用-再生，该分子层不仅具有相同的结合生物素化DNA的能力，而且还保持着可再生使用的性能。由图2证明了本实施例制备的可再生链霉亲和素分子层具有很好的稳定性，并可多次再生后多次重复使用。
本发明方法适用于具有氮川三乙酸结构的分子层，该方法操作简易、反应条件温和。本发明方法除了可以用来制备本实施例中的可再生亲和芯片，亦可适用于制备各种载体介质如亲和树脂、生物膜、金纳米颗粒、磁性纳米颗粒表面的具有氮川三乙酸结构的分子层。
实施例2：
(1)将具有氮川三乙酸结构的分子层的亲和树脂置于含有0.00001M钴离子的水溶液中浸泡10分钟，得到螯合了钴离子的亲和树脂；
(2)将螯合了钴离子的亲和树脂取出，用去离子水清洗后，直接置于0.00001mM带12个组氨酸标签的卵白素水溶液中浸泡30分钟，即得到表面为可再生卵白素分子层的可再生亲和树脂。
该亲和树脂可以特异地结合带有生物素标签的分子，适用于生物样品的分离与纯化。而使用后的亲和树脂通过先后用乙二胺四乙酸和氢氧化钠溶液冲洗，便能使卵白素分子层得到彻底的再生清除；然后通过再次先后浸泡钴离子水溶液和带12个组氨酸标签的卵白素水溶液，便可重新制备出卵白素分子层，从而使该亲和树脂的功能得到恢复，能够再次特异地结合带有生物素标签的分子。
实施例3：
(1)将具有氮川三乙酸结构的分子层的生物膜置于含有4M铜离子的水溶液中浸泡10秒钟，得到螯合了铜离子的生物膜；
(2)将螯合了铜离子的生物膜取出，用去离子水清洗后，直接置于5mM带15个组氨酸标签的链霉亲和素水溶液中浸泡10秒钟，即得到表面为可再生链霉亲和素分子层的可再生亲和生物膜。
该亲和生物膜可以特异地结合带有生物素标签的分子，适用于生物样品的分离与纯化。而使用后的亲和生物膜通过先后用乙二胺四乙酸和氢氧化钠溶液冲洗，便能使链霉亲和素分子层得到彻底的再生清除；然后通过再次先后浸泡铜离子水溶液和带15个组氨酸标签的链霉亲和素水溶液，便可重新制备出链霉亲和素分子层，从而使该亲和生物膜的功能得到恢复，能够再次特异地结合带有生物素标签的分子。
实施例4：
(1)将具有氮川三乙酸结构的分子层的金纳米颗粒置于含有0.075M镍离子和0.15M锌离子的水溶液中浸泡2分钟，得到螯合了镍离子和锌离子的金纳米颗粒；
(2)将螯合了镍离子和锌离子的金纳米颗粒取出，用去离子水清洗后，直接置于0.0008mM带10个组氨酸标签的中性亲和素和0.002mM带8个组氨酸标签的链霉亲和素水溶液中浸泡7分钟，即得到表面为可再生中性亲和素和链霉亲和素分子层的可再生亲和金纳米颗粒。
该亲和金纳米颗粒可以特异地结合带有生物素标签的分子，适用于生物样品的分离与纯化。而使用后的亲和金纳米颗粒通过先后用乙二胺四乙酸和氢氧化钠溶液冲洗，便能使中性亲和素和链霉亲和素分子层得到彻底的再生清除；然后通过再次先后浸泡含镍离子和锌离子的水溶液以及带10个组氨酸标签的中性亲和素和带8个组氨酸标签的链霉亲和素水溶液，便可重新制备出中性亲和素和链霉亲和素分子层，从而使该亲和金纳米颗粒的功能得到恢复，能够再次特异地结合带有生物素标签的分子。
实施例5：
(1)将具有氮川三乙酸结构的分子层的磁性纳米颗粒置于含有0.008M镍离子、0.02M钴离子和0.15M锌离子的水溶液中浸泡7分钟，得到螯合了镍离子、钴离子和锌离子的磁性纳米颗粒；
(2)将螯合了镍离子、钴离子和锌离子的磁性纳米颗粒取出，用去离子水清洗后，直接置于0.04mM带14个组氨酸标签的中性亲和素水溶液中浸泡3分钟，即得到表面为可再生中性亲和素分子层的可再生亲和磁性纳米颗粒。
该亲和磁性纳米颗粒可以特异地结合带有生物素标签的分子，适用于生物样品的分离与纯化。而使用后的亲和磁性纳米颗粒通过先后用乙二胺四乙酸和氢氧化钠溶液冲洗，便能使中性亲和素分子层得到彻底的再生清除；然后通过再次先后浸泡含镍离子、钴离子和锌离子的水溶液以及带14个组氨酸标签的中性亲和素水溶液，便可重新制备出中性亲和素分子层，从而使该亲和磁性纳米颗粒的功能得到恢复，能够再次特异地结合带有生物素标签的分子。

Claims (5)

1.一种可再生生物素结合蛋白分子层，特征在于其为载体介质表面的具有氮川三乙酸结构的分子层通过金属离子捕获的带组氨酸标签的生物素结合蛋白表面的分子层。
2.权利要求1所述可再生生物素结合蛋白分子层的制备方法，其特征在于先将载体介质表面的具有氮川三乙酸结构的分子层置于含有0.00001-4M金属离子的水溶液中浸泡不少于10秒钟，得到螯合了金属离子的分子层；再将上述螯合了金属离子的分子层置于0.00001-5mM带不少于6个组氨酸标签的生物素结合蛋白水溶液中浸泡不少于10秒钟，即得到可再生的生物素结合蛋白分子层。
3.如权利要求1所述的可再生生物素结合蛋白分子层或如权利要求2所述的制备方法，特征在于所述金属离子选自镍离子、钴离子、铜离子或锌离子中的至少一种。
4.如权利要求1所述的可再生生物素结合蛋白分子层或如权利要求2所述的制备方法，特征在于所述生物素结合蛋白选自卵白素、链霉亲和素或中性亲和素中的至少一种。
5.如权利要求1所述的可再生生物素结合蛋白分子层或如权利要求2所述的制备方法，特征在于所述载体介质包括生物芯片、亲和树脂、生物膜、金纳米颗粒或磁性纳米颗粒。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN105597657B (zh) * 2015-09-23 2018-08-28 北京大学 一种功能化复合金属氧化物材料及其制备方法和应用
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