CN1320361C - 一种改性蛋白芯片表面的方法 - Google Patents
一种改性蛋白芯片表面的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1320361C CN1320361C CNB031572006A CN03157200A CN1320361C CN 1320361 C CN1320361 C CN 1320361C CN B031572006 A CNB031572006 A CN B031572006A CN 03157200 A CN03157200 A CN 03157200A CN 1320361 C CN1320361 C CN 1320361C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- protein
- molecular weight
- molecule
- chip
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 62
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 102000035118 modified proteins Human genes 0.000 claims description 10
- 108091005573 modified proteins Proteins 0.000 claims description 10
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 claims description 8
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 claims description 8
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 claims description 8
- 102000016943 Muramidase Human genes 0.000 claims description 6
- 108010014251 Muramidase Proteins 0.000 claims description 6
- 108010062010 N-Acetylmuramoyl-L-alanine Amidase Proteins 0.000 claims description 6
- 229960000274 lysozyme Drugs 0.000 claims description 6
- 235000010335 lysozyme Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000004325 lysozyme Substances 0.000 claims description 6
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 claims description 5
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 claims description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 5
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 abstract description 2
- -1 amino, carboxyl Chemical group 0.000 abstract description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 abstract description 2
- 108010058683 Immobilized Proteins Proteins 0.000 abstract 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 abstract 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 abstract 1
- FEKRFYZGYUTGRY-UHFFFAOYSA-N n'-ethylmethanediimine Chemical compound CCN=C=N FEKRFYZGYUTGRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 4
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 4
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 229940027941 immunoglobulin g Drugs 0.000 description 3
- 238000004375 physisorption Methods 0.000 description 3
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 3
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 description 2
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 description 2
- 102000011195 Profilin Human genes 0.000 description 2
- 108050001408 Profilin Proteins 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 2
- 240000006409 Acacia auriculiformis Species 0.000 description 1
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 1
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- IXSZQYVWNJNRAL-UHFFFAOYSA-N etoxazole Chemical compound CCOC1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1C1N=C(C=2C(=CC=CC=2F)F)OC1 IXSZQYVWNJNRAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000001742 protein purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001846 repelling effect Effects 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000002470 solid-phase micro-extraction Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
本发明涉及一种改性蛋白芯片表面的方法，其特征在于用常规方法在蛋白质芯片的基片上先固定一层小分子量的蛋白质分子，再固定待固定的蛋白质分子。所述的小分子量的蛋白质分子的分子量为1×103～9×105道尔顿。该方法可以改善蛋白质芯片表面的特性：一方面，小分子量的蛋白质分子覆盖在蛋白质芯片的表面，保证了待固定的蛋白质分子的生物活性，同时也抑制了待固定的蛋白质分子在固体表面上的非特异性吸附；另一方面，小分子量的蛋白质分子的带有氨基、羧基、羟基、巯基等活性基团的极性氨基酸残基多位于蛋白质分子表面，这些基团活化后可以直接用于固定待固定的蛋白质分子，形成稳定的共价键。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性蛋白芯片表面的方法。
背景技术
随着科学技术的发展，蛋白质芯片已被广泛地应用于许多生物医学领域。常用的蛋白质芯片都是将目标蛋白质分子固定到固体基片的表面。蛋白质是一种组成、结构复杂的有机大分子，几乎能与所有固体表面发生相互作用并吸附在表面上。在蛋白质芯片制作中，不但需要把蛋白质分子稳定地固定在表面上，保持其生物活性，而且还需要能够有效地在表面上抑制非特异性吸附。
目前，在固体表面上固定蛋白质主要是通过物理吸附或共价连接的方法。如Jonsson，U.；Ivarsson，B.；Lundstrom，I.；Berghem，L.J.Colloid.Interface Sci.1982，90，148.中所述，物理吸附的方式是通过两者之间的静电、疏水和氢键等相互作用将蛋白质固定到固体表面上。另一种较为常用的在蛋白质芯片表面上固定蛋白质的方法是通过共价连接的方式。如Haodan Yuan，Wayne M.Mullett and JanuszPawliszyn，Biological sample analysis with immunoaffinity solid-phase microextraction，The Analyst，2001，126，1456-1461.中所述。
但是这两种方法制作的蛋白质芯片都不是很理想。通过物理吸附在蛋白质芯片表面固定蛋白质分子，蛋白质分子的空间构像会发生变化，使得其生物活性降低；而且通过这种方法固定的蛋白质很不稳定，容易发生脱落以及由于其它蛋白质分子的竞争吸附而造成的流失。通过共价连接在蛋白质芯片表面固定蛋白质分子，使得蛋白质分子相对比较稳定；但是，在蛋白质分子与蛋白质芯片表面间的静电相互作用大，从而使得蛋白质的空间构像发生更大的改变，引起生物活性的进一步降低。
另外，在将蛋白质芯片用于体内生物材料移植、固相免疫检测和蛋白质纯化时，不但需要把蛋白质分子稳定地固定在表面上，保持其生物活性，往往还需要抑制蛋白质分子在固体表面上的非特异性吸附。
发明内容
本发明的目的在于克服已有固定蛋白质的方法使得蛋白质空间构像发生较大的改变、蛋白质生物活性低、固定的蛋白质不稳定的缺陷，为了把蛋白质分子稳定地固定在表面上，保持其生物活性，而且可以抑制蛋白质分子在固体表面上的非特异性吸附，从而提供一种改性蛋白芯片表面的方法。
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的：
本发明提供一种改性蛋白芯片表面的方法，其特征在于：用常规方法在蛋白质芯片的基片上先固定一层小分子量的蛋白质分子，再固定待固定的蛋白质分子。
所述的蛋白质芯片的基片为玻璃、硅片、金属或塑料。
所述的小分子量的蛋白质分子的分子量为1×103～9×105道尔顿。
所述的小分子量的蛋白质分子为胰岛素分子，分子量5000道尔顿。
所述的小分子量的蛋白质分子为牛血清白蛋白分子，分子量50000道尔顿。
所述的小分子量的蛋白质分子为溶菌酶分子，分子量30000道尔顿。
本发明提供的改性蛋白质芯片表面的方法，可以改善蛋白质芯片表面的特性，其优点在于：一方面，小分子量的蛋白质分子覆盖在蛋白质芯片的表面，由于蛋白质分子之间相互排斥的作用，从而抑制了待固定的蛋白质分子与蛋白质芯片表面的直接接触，降低了待固定的蛋白质分子与蛋白质芯片表面间的静电相互作用，保证了蛋白质分子的生物活性，同时也抑制了蛋白质分子在固体表面上的非特异性吸附；另一方面，小分子量的蛋白质分子的带有氨基、羧基、羟基、巯基等活性基团的极性氨基酸残基多位于蛋白质分子表面，这些基团活化后可以直接用于固定待固定的蛋白质分子，形成稳定的共价键。
具体实施方式
实施例1
把小分子量的蛋白质分子——分子量5000道尔顿的胰岛素分子以共价键固定到经醛基改性的蛋白质芯片的硅基片表面上，达到饱和，得到固定了小分子量蛋白质分子的蛋白质芯片；
把上述已固定胰岛素分子的蛋白质芯片浸泡到戊二醛溶液中活化30分钟，胰岛素分子的部分氨基同戊二醛反应，使胰岛素分子表面带有醛基；
配制1mg/ml待固定的蛋白质分子——人免疫球蛋白G的PBS(磷酸缓冲液)溶液，其中含有0.05wt％Tween 20；将上述已活化的固定了胰岛素分子的蛋白质芯片放入此人免疫球蛋白G溶液中浸泡30分钟，以将人免疫球蛋白G固定到蛋白质芯片的表面。
实施例2
把小分子量的蛋白质分子——分子量50000道尔顿的牛血清白蛋白分子以共价键固定到经醛基改性的蛋白质芯片的金基片表面上，达到饱和，得到固定了小分子量蛋白质分子的蛋白质芯片；
把上述已固定牛血清白蛋白分子的蛋白质芯片浸泡到乙基碳二亚胺(EDC)溶液中活化10分钟，胰岛素分子的部分羧基与乙基碳二亚胺反应生成活泼酯；
配制1mg/ml待固定的蛋白质分子——人血清蛋白的PBS(磷酸缓冲液)溶液，其中含有0.05wt％Tween20；将上述已活化的固定了牛血清白蛋白分子的蛋白质芯片放入此人血清蛋白溶液中浸泡30分钟，以将人血清蛋白固定到蛋白质芯片的表面。
实施例3
把小分子量的蛋白质分子——分子量30000道尔顿的溶菌酶分子以共价键固定到经醛基改性的蛋白质芯片的塑料基片表面上，达到饱和，得到固定了小分子量蛋白质分子的蛋白质芯片；
把上述已固定溶菌酶分子的蛋白质芯片浸泡到乙基碳二亚胺(EDC)溶液中活化10分钟，溶菌酶分子的部分羧基与乙基碳二亚胺反应生成活泼酯；
配制1mg/ml待固定的蛋白质分子——单克隆抗体的PBS(磷酸缓冲液)溶液，其中含有0.05wt％Tween 20；将上述已活化的固定了溶菌酶分子的蛋白质芯片放入此单克隆抗体溶液中浸泡30分钟，以将单克隆抗体固定到蛋白质芯片的表面。
Claims (5)
1、一种改性蛋白芯片表面的方法，其特征在于：在经醛基改性的蛋白质芯片的基片上先以共价键固定一层分子量为5000-50000道尔顿的小分子量的蛋白质分子，再固定待固定的蛋白质分子。
2、如权利要求1所述的改性蛋白芯片表面的方法，其特征在于：所述的蛋白质芯片的基片为玻璃、硅片、金属或塑料。
3、如权利要求1所述的改性蛋白芯片表面的方法，其特征在于：所述的小分子量的蛋白质分子为胰岛素分子，分子量5000道尔顿。
4、如权利要求1所述的改性蛋白芯片表面的方法，其特征在于：所述的小分子量的蛋白质分子为牛血清白蛋白分子，分子量50000道尔顿。
5、如权利要求1所述的改性蛋白芯片表面的方法，其特征在于：所述的小分子量的蛋白质分子为溶菌酶分子，分子量30000道尔顿。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB031572006A CN1320361C (zh) | 2003-09-18 | 2003-09-18 | 一种改性蛋白芯片表面的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB031572006A CN1320361C (zh) | 2003-09-18 | 2003-09-18 | 一种改性蛋白芯片表面的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1598588A CN1598588A (zh) | 2005-03-23 |
| CN1320361C true CN1320361C (zh) | 2007-06-06 |
Family
ID=34660249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB031572006A Expired - Lifetime CN1320361C (zh) | 2003-09-18 | 2003-09-18 | 一种改性蛋白芯片表面的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1320361C (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6485984B1 (en) * | 1999-12-23 | 2002-11-26 | Proteogen, Inc. | Calixcrown derivatives, a process for the preparation thereof, a self-assembled mono-layer of the calixcrown derivatives prepared by using the same and a process for immobilizing a protein mono-layer by using the self-assembled mono-layer of the calixcrown derivatives |
| CN1381723A (zh) * | 2002-05-16 | 2002-11-27 | 复旦大学 | 一种蛋白质芯片及其制作方法 |
| CN1402007A (zh) * | 2001-08-20 | 2003-03-12 | 中国科学院力学研究所 | 定向固定抗体的蛋白质芯片及其制备方法和用途 |
-
2003
- 2003-09-18 CN CNB031572006A patent/CN1320361C/zh not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6485984B1 (en) * | 1999-12-23 | 2002-11-26 | Proteogen, Inc. | Calixcrown derivatives, a process for the preparation thereof, a self-assembled mono-layer of the calixcrown derivatives prepared by using the same and a process for immobilizing a protein mono-layer by using the self-assembled mono-layer of the calixcrown derivatives |
| CN1402007A (zh) * | 2001-08-20 | 2003-03-12 | 中国科学院力学研究所 | 定向固定抗体的蛋白质芯片及其制备方法和用途 |
| CN1381723A (zh) * | 2002-05-16 | 2002-11-27 | 复旦大学 | 一种蛋白质芯片及其制作方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 蛋白A高效亲和膜色谱法测定人血浆中免疫球蛋白G的含量 周冬梅等，色谱，第16卷第3期 1998 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1598588A (zh) | 2005-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mateo et al. | Epoxy-amino groups: a new tool for improved immobilization of proteins by the epoxy method | |
| JP2008080153A (ja) | ヒアルロン酸、その誘導体、および半合成ポリマーで物体を被覆する方法 | |
| Soltys et al. | Equilibrium adsorption of LDL and gold immunoconjugates to affinity membranes containing PEG spacers | |
| Lokanathan et al. | Mixed poly (ethylene glycol) and oligo (ethylene glycol) layers on gold as nonfouling surfaces created by backfilling | |
| Stigter et al. | An improved coating for the isolation and quantitation of interferon-γ in spiked plasma using surface plasmon resonance (SPR) | |
| US20050042455A1 (en) | Coating for various types of substrate and method for the production thereof | |
| WO2009119355A1 (ja) | 固定化方法、生理活性物質固定化担体、固定用担体、担体及び担体の製造方法 | |
| JP4443764B2 (ja) | 生物学的分子を支持体表面に固定する方法 | |
| JPH06308109A (ja) | 親水性ポリマー被覆パーフルオロカーボンポリマーベースのマトリックス、それらの製造およびバイオアフィニティー分離への使用 | |
| US6262256B1 (en) | Article for tuesyl-activated dextran for solid-phase coupling | |
| CN1320361C (zh) | 一种改性蛋白芯片表面的方法 | |
| CN1598587A (zh) | 一种在蛋白质芯片表面固定蛋白质的方法 | |
| EP3202774A1 (en) | Antibody-binding polypeptide, antibody-binding fusion polypeptide, and adsorbent material | |
| CN101038290A (zh) | 一种双脂膜表面改性的蛋白质芯片及其制备方法和用途 | |
| JPWO2014061371A1 (ja) | 分析用担体、その製造方法および使用方法 | |
| Ramanaviciene et al. | AFM study of complement system assembly initiated by antigen-antibody complex | |
| JP2009229320A (ja) | 担体及びその製造方法 | |
| Suen et al. | Effects of spacer arms on cibacron blue 3GA immobilization and lysozyme adsorption using regenerated cellulose membrane discs | |
| Nilsson et al. | A carbohydrate biosensor surface for the detection of uropathogenic bacteria | |
| Levashov et al. | Affinity hemosorbents based on aromatic peptides for the binding of immunoglobulins G | |
| Sandberg et al. | Interactions between human neutrophils and mucin-coated surfaces | |
| US5563215A (en) | Method of attaching dialdehyde starch to a surface and products produced by that method | |
| Ivanova et al. | A comparative study between the adsorption and covalent binding of human immunoglobulin and lysozyme on surface-modified poly (tert-butyl methacrylate) | |
| US20040086499A1 (en) | Method of immobilising molecules and particles on a hydrophobic polymer surface wherein mucin is used | |
| JP5929752B2 (ja) | 保存センサ基板，並びに、保存センサ基板および乾燥センサ基板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20050323 Assignee: GUIZHOU ZHONGKE JINJIU BIOTECHNOLOGY CO.,LTD. Assignor: INSTITUTE OF MECHANICS, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Contract record no.: 2015990000792 Denomination of invention: Method for modifing protein chip surface Granted publication date: 20070606 License type: Common License Record date: 20150906 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20070606 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |