KR101586328B1 - 53 Method for Label-Free Electrical Detection of Mutant p53 Using MOSFET Biosensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변이 p53 단백질 검출용 전계효과트랜지스터(MOSFET, Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 바이오센서 장치 및 상기 장치를 이용한 변이 p53 단백질의 검출방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 기판; 상기 기판 상부에 도핑된 채널; 상기 채널(2)의 각 양측부에 형성되어 있는 소스 전극(3)과 드레인 전극(4); 상기 소스 전극(3)과 드레인 전극(4)의 일측면에 접촉하고 상기 채널(2) 상부에 위치하는 산화층(1); 및 상기 산화층의 상부에 형성되어 있고 p53 단백질과 특이적으로 결합하는 DNA가 그 표면에 고정되어 있는 게이트 전극(7)을 구비하는 p53 단백질 검출용 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치 및 상기 장치를 이용한 변이 p53 단백질의 검출방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a biosensor device for detecting mutated p53 protein and a method for detecting mutant p53 protein using the same, and more particularly, to a biosensor device using a substrate; A channel doped on the substrate; A source electrode 3 and a drain electrode 4 formed on both sides of the channel 2; An oxide layer (1) in contact with one side of the source electrode (3) and the drain electrode (4) and located above the channel (2); And a gate electrode (7) formed on the oxide layer and having DNA fixed on the surface thereof to specifically bind to p53 protein. The biosensor device for detecting p53 protein and the p53 mutant using the device And a method for detecting a protein.

본 발명에 따르면, 정확하고 민감하게 변이 p53 단백질을 검출할 수 있어 발암 모니터링용으로 활용 가능성이 높다.According to the present invention, the mutated p53 protein can be accurately and sensitively detected, and thus it is highly likely to be used for cancer cancer monitoring.

p53, mutant, 전계효과트랜지스터, MOSFET, FET, 바이오센서 p53, mutant, field effect transistor, MOSFET, FET, biosensor

Description

전계효과트랜지스터 바이오센서를 이용한 변이 p53 단백질의 검출방법 {Method for Label-Free Electrical Detection of Mutant p53 Using MOSFET Biosensor}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for detecting mutant p53 protein using a field-effect transistor biosensor,

본 발명은 변이 p53 단백질 검출용 전계효과트랜지스터(MOSFET, Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 바이오센서 장치 및 상기 장치를 이용한 변이 p53 단백질의 검출방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 기판; 상기 기판 상부에 도핑된 채널; 상기 채널(2)의 각 양측부에 형성되어 있는 소스 전극(3)과 드레인 전극(4); 상기 소스 전극(3)과 드레인 전극(4)의 일측면에 접촉하고 상기 채널(2) 상부에 위치하는 산화층(1); 및 상기 산화층의 상부에 형성되어 있고 p53 단백질과 특이적으로 결합하는 DNA가 그 표면에 고정되어 있는 게이트 전극(7)을 구비하는 p53 단백질 검출용 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치 및 상기 장치를 이용한 변이 p53 단백질의 검출방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a biosensor device for detecting mutated p53 protein and a method for detecting mutant p53 protein using the same, and more particularly, to a biosensor device using a substrate; A channel doped on the substrate; A source electrode 3 and a drain electrode 4 formed on both sides of the channel 2; An oxide layer (1) in contact with one side of the source electrode (3) and the drain electrode (4) and located above the channel (2); And a gate electrode (7) formed on the oxide layer and having DNA fixed on the surface thereof to specifically bind to p53 protein. The biosensor device for detecting p53 protein and the p53 mutant using the device And a method for detecting a protein.

p53 유전자는 암에서 흔히 발견되는 변이 유전자이면서, 암 발생 과정에 중요한 인자로 작용하는 유전자 중 하나이다. 암 억제 유전자인 p53은 세포내 DNA에 손상이 발생하면 활성화되어, 염기절단수리(Base Excision Repair, BER) 기작을 유도하고, 세포주기를 지연시켜 손상된 유전자의 복구가 이뤄지는 동안 불완전한 유전자의 복제를 억제하고, 손상된 DNA의 복구에 관여하는 유전자이다. 또한, p53은 세포내 유전자의 손상이 복구될 수 없을 정도로 심각한 경우에는 세포사멸기전을 유도하여 암으로 변이될 가능성이 있는 세포를 미리 제거해주는 기능을 수행한다. p53은 세포내 손상된 유전자가 축적되는 것을 방지하여 손상된 세포가 암으로 발생하는 기전을 억제하는 것으로 알려져 있다. The p53 gene is a mutation gene that is commonly found in cancer, and it is one of the genes that act as an important factor in cancer development. P53, which is a cancer-suppressing gene, is activated by damage to the intracellular DNA, inducing a base excision repair (BER) mechanism, delaying the cell cycle, inhibiting replication of an incomplete gene And is involved in the repair of damaged DNA. In addition, when p53 is so severe that the damage of the intracellular gene can not be restored, it induces a cell apoptosis mechanism and performs a function of removing a cell which is likely to be transformed into cancer. It is known that p53 prevents the accumulation of damaged genes in the cell and inhibits the mechanism by which the damaged cells develop into cancer.

변이 p53 단백질은 전체 암의 50%가 넘는 암에서 발견되고, 그 중 90% 이상은 DNA 결합 도메인에 변이가 발견된다. p53 단백질이 DNA 결합 도메인의 변이로 DNA에 결합하지 못하여 전사작용을 촉진하는 작용전달인자(trans-acting)로의 기능을 잃게 되면 손상된 세포의 세포분열을 억제하지 못하여, 손상된 세포의 암세포화 가능성이 높아진다. 따라서, 정상 p53과 변이 p53 단백질의 DNA 결합 능력을 모니터링하는 것은 암세포 연구 및 진단 분야에서 그 가치가 상당히 크다고 할 수 있다.Mutated p53 protein is found in more than 50% of cancers of the total cancer, and more than 90% of them are mutated in the DNA binding domain. If the p53 protein fails to bind to DNA as a mutation of the DNA binding domain and loses its function as a trans-acting promoter of transcription, it can not inhibit the cell division of the damaged cell, thereby increasing the possibility of cancer cell death of the damaged cell . Therefore, monitoring the DNA binding capacity of normal p53 and mutated p53 proteins is of great value in the field of cancer cell research and diagnosis.

한편, 최근 바이오센서의 기술은 표지물질을 사용하지 않는 비표지 측정기술 개발에 촛점이 맞추어져 있으며, 대표적으로는 금속 표면에서 발생하는 표면 플라즈몬 공명 현상을 이용하는 방법, 3차원 미세 구조물인 캔틸버러의 휨 현상에 의한 빛의 굴절률 변화를 측정하는 방법(Balle, MK. et al., Ultramicroscopy, 82;1, 2000), 생체분자의 질량 변화에 따른 수정 크리스탈의 공명주파수 변화를 측정하는 방법(Marx, KA., Biomacromolecules, 4;1099, 2003), 반도체 공정에 기반을 둔 전 기장 효과를 측정하는 방법(Yuqing, M. et al., Biotechnol. Adv., 21;527, 2003) 및 전기화학적 측정 방법(Hanahan, G. et al., J. Environ. Monit., 6; 657, 2004) 등이 있다. Recently, biosensor technology focuses on the development of non-labeling measurement technology that does not use labeling materials. Representative examples include a method using surface plasmon resonance occurring on a metal surface, a method using a three-dimensional microstructure, A method of measuring the change of the resonance frequency of a quartz crystal according to the change of mass of a biomolecule (Marx, MK, et al. KA., Biomacromolecules, 4 , 1099, 2003), a method for measuring the electric field effect based on a semiconductor process (Yuqing, M. et al., Biotechnol. Adv. , 21; 527, 2003) (Hanahan, G. et al. , J. Environ. Monit. , 6; 657, 2004).

전계효과트랜지스터(metal oxide semiconductor field effect transistor, MOSFET) 바이오센서는 소스(source), 게이트(gate) 및 드레인(drain)으로 구성되어 있으며, 전기장 효과에 의해 소스 및 드레인 사이의 채널을 흐르는 전류가 변하는 반도체 특성을 이용한 바이오센서이다. 일반적으로 바이오센서로 쓰이는 전계효과트랜지스터는 n형 또는 p형 반도체 기판 양측부에 소스 전극 및 드레인 전극이 있으며, 소스 및 드레인 전극과 접촉하는 게이트가 형성되어 있다. 게이트는 일반적으로 절연층, 전극층 및 프로브(probe) 생체분자를 붙이기 위한 금속 물질층으로 구성된다. 게이트 전극 표면에서 프로브가 동종 표적물과 반응하면 게이트 주변 전기장에 변화가 일어나며, 게이트 주변 전기장의 변화에 영향을 받아 소스 전극과 드레인 전극 사이의 채널 영역에 흐르는 전류값이 함께 변하고, 이러한 전류의 변화를 측정하여 시료내의 표적물을 검출할 수 있다. 전계효과트랜지스터 센서는 민감도, 특이성, 신속성, 휴대성 및 크기 등에서 잇점이 있기 때문에, H+ 이온 농도를 측정하는 고정 효소 전계효과트랜지스터 센서, DNA 혼성화를 검출하는 DNA-modified 전계효과트랜지스터 센서 및 세포 밖 전위 또는 세포 대사기전을 검출하는 cell-based 전계효과트랜지스터 센서 등에 관한 연구가 활발하다. 최근에는 높은 민감도를 갖는 nanowire 전계효과트랜지스터 센서가 각광받고 있는 추세이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a biosensor in which a current flowing through a channel between a source and a drain is changed by an electric field effect It is a biosensor using semiconductor characteristics. In general, a field effect transistor used as a biosensor includes source and drain electrodes on both sides of an n-type or p-type semiconductor substrate, and a gate is formed in contact with the source and drain electrodes. The gate generally comprises an insulating layer, an electrode layer and a layer of metal material for attaching probe biomolecules. When the probe reacts with the homologous target on the surface of the gate electrode, a change occurs in the electric field around the gate, and the current value flowing in the channel region between the source electrode and the drain electrode changes due to the change in the electric field around the gate, The target in the sample can be detected. Because field effect transistor sensors have advantages in sensitivity, specificity, agility, portability, and size, they can be used to detect fixed-enzyme field effect transistor sensors that measure H + ion concentration, DNA-modified field effect transistor sensors that detect DNA hybridization, Cell-based field effect transistor sensors that detect dislocation or cellular metabolism are actively studied. In recent years, nanowire field effect transistor sensors with high sensitivity are becoming popular.

이에, 본발명자들은 보다 정확하고 민감한 변이 p53 단백질의 검출방법을 개발하고자 예의 노력한 결과, p53 DNA 결합 도메인에 특이적인 염기서열을 갖는 DNA와 전계효과트랜지스터를 이용하여, 기존의 방법보다 정확하고 빠르게 변이 p53 단백질을 검출할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다. Therefore, the present inventors have made intensive efforts to develop a more accurate and sensitive method for detecting mutant p53 protein. As a result, it has been found that by using a DNA having a base sequence specific to the p53 DNA binding domain and a field effect transistor, p53 protein can be detected, thereby completing the present invention.

본 발명의 주된 목적은 p53 단백질 검출용 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치 및 이를 이용한 변이 p53 단백질의 검출방법을 제공하는데 있다.The main object of the present invention is to provide a field effect transistor biosensor device for detecting p53 protein and a method for detecting mutant p53 protein using the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판; 상기 기판 상부에 도핑된 채널; 상기 채널(2)의 각 양측부에 형성되어 있는 소스 전극(3)과 드레인 전극(4); 상기 소스 전극(3)과 드레인 전극(4)의 일측면에 접촉하고 상기 채널(2) 상부에 위치하는 산화층(1); 및 상기 산화층의 상부에 형성되어 있고 p53 단백질과 특이적으로 결합하는 DNA가 그 표면에 고정되어 있는 게이트 전극(7)을 구비하는 p53 단백질 검출용 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치 및 상기 장치를 이용한 변이 p53 단백질의 검출방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, A channel doped on the substrate; A source electrode 3 and a drain electrode 4 formed on both sides of the channel 2; An oxide layer (1) in contact with one side of the source electrode (3) and the drain electrode (4) and located above the channel (2); And a gate electrode (7) formed on the oxide layer and having DNA fixed on the surface thereof to specifically bind to p53 protein. The biosensor device for detecting p53 protein and the p53 mutant using the device A method for detecting a protein is provided.

본 발명에 따르면, 정확하고 민감하게 변이 p53 단백질을 검출할 수 있어 발암 모니터링용으로 활용 가능성이 높다.According to the present invention, the mutated p53 protein can be accurately and sensitively detected, and thus it is highly likely to be used for cancer cancer monitoring.

일 관점에서, 본 발명은 기판; 상기 기판 상부에 도핑된 채널; 상기 채널(2) 의 각 양측부에 형성되어 있는 소스 전극(3)과 드레인 전극(4); 상기 소스 전극(3)과 드레인 전극(4)의 일측면에 접촉하고 상기 채널(2) 상부에 위치하는 산화층(1); 및 상기 산화층의 상부에 형성되어 있고 p53 단백질과 특이적으로 결합하는 DNA가 그 표면에 고정되어 있는 게이트 전극(7)을 구비하는 p53 단백질 검출용 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치에 관한 것이다.In one aspect, the present invention provides a substrate comprising: a substrate; A channel doped on the substrate; A source electrode 3 and a drain electrode 4 formed on both sides of the channel 2; An oxide layer (1) in contact with one side of the source electrode (3) and the drain electrode (4) and located above the channel (2); And a gate electrode (7) formed on the oxide layer and having a DNA binding specifically to p53 protein immobilized on its surface.

상기 전계효과트랜지스터의 기판은 단일층상의 규소와 이산화규소로 구성되어 반도체인 규소층 위에 이산화규소층이 단일 층상을 이루어 절연층의 역할을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.The substrate of the field effect transistor may be formed of a single layer of silicon and silicon dioxide, and the silicon dioxide layer may be formed on the silicon layer as a single layer to serve as an insulating layer.

상기 전계효과트랜지스터의 게이트는 APCVD(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition), LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 및 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방법에 의해 박막이 입혀져 활성화되는데, APCVD 방법은 가스의 소비량이 많고, LPCVD 방법은 높은 온도에서 동작하는 특징이 있어, 낮은 온도에서 동작하고 빠른 증착이 가능한 PECVD 방법이 바람직하다.The gate of the field effect transistor is activated by applying a thin film by an APCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) method, an LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) method and a PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) method. , The LPCVD method is characterized in that it operates at a high temperature, so that a PECVD method which can operate at a low temperature and can perform a rapid deposition is preferable.

전계효과트랜지스터에는 정공을 carrier로 이용하며 게이트 전압이 0V일 때, 채널에 전류가 흐르는 p형 전계효과트랜지스터와 전자를 carrier로 이용하며 게이트 전압이 0.01V 내지 6V일 때, 채널에 전류가 흐르는 n형 전계효과트랜지스터가 있고, 전계효과트랜지스터로 p형과 n형이 모두 이용될 수 있지만, n형 전계효과트랜지스터의 전류구동능력이 p형 전계효과트랜지스터보다 2배이상 높으므로 p53 단백질 검출용 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치는 검출 효과를 증진시키기 위하 여 n형 전계효과트랜지스터를 이용하는 것이 바람직하다.A field effect transistor uses a hole as a carrier. When a gate voltage is 0V, a p-type field effect transistor and an electron are used as a carrier for the current to flow in the channel. When the gate voltage is 0.01V to 6V, Type field effect transistor, and both the p-type and n-type transistors can be used as the field effect transistor. However, since the current driving ability of the n-type field effect transistor is two times higher than that of the p-type field effect transistor, The transistor biosensor device preferably uses an n-type field effect transistor to enhance the detection effect.

금박막 전극에 DNA를 고정시키는 방법에 있어서는, thiol-modified DNA를 이용하는 방법, 아민기가 도입된 DNA를 이용하는 방법, MUA(11-mercaptoundecanoic acid), 이온 결합성 폴리 L-라이신 및 5'-aminoalkylated DNA를 이용하는 방법, 금표면에 EDC(1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimidehydrocholride)와 NHSS(N-hydroxysulfosuccinimide)로 유도된 공유 결합성 폴리 L-라이신과 mercaptoalkylated DNA를 이용하는 방법 및 에탄올과 1-mercaptoundecanoic acid 와 1-decanethiol로 활성화된 금표면에 O-(N-succinimidyl)-N,N,N',N'-tetra methyluronium tetrafluoroborate와 N,N-diisopropylethylamine으로 유도된 에스테르기와 5'-aminoalkylated DNA를 이용하는 법 등이 있으며, 이 중 MUA, 이온 결합성 폴리 L-라이신과 5'-aminoalkylated DNA를 이용하는 방법은 DNA가 이온결합을 통해 금표면에 붙어있기 때문에 pH 변화에 따라 DNA가 금표면에서 떨어져나갈 수 있으나, 상기 다른 방법들은 금표면에 DNA가 공유결합으로 결합되어 있어므로 pH 영향을 상대적으로 적게 받는다. In the method of immobilizing DNA on the gold thin film electrode, (11-mercaptoundecanoic acid), ion-binding poly L-lysine and 5'-aminoalkylated DNA, and a method of using EDC (1- ( 3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimidehydrocholide) and NHSS (N-hydroxysulfosuccinimide), and a method using mercaptoalkylated DNA and covalent poly L-lysine and mercaptoalkylated DNA induced by 1-mercaptoundecanoic acid and 1-decanethiol - N-succinimidyl-N, N, N ', N'-tetra methyluronium tetrafluoroborate and N, N-diisopropylethylamine-derived ester groups and 5'-aminoalkylated DNA. Among them, MUA, In the method using poly-L-lysine and 5'-aminoalkylated DNA, since DNA is attached to the gold surface through ionic bonding, DNA can be separated from the gold surface depending on the pH change. However, texture Since it is coupled to receive a relatively less affected by the pH.

다른 관점에서, 본 발명은 상기 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 변이 p53 단백질의 검출방법에 관한 것이다.In another aspect, the present invention relates to a method for detecting a mutant p53 protein, which uses the biosensor device of the field effect transistor.

본 발명에 있어서, 상기 검출방법은 (a) 상기 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치의 게이트 전극에 p53 단백질이 함유된 시료를 점적시킨 다음, 반응시키는 단계; (b) 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이의 채널 영역에 흐르는 전류값을 측 정하는 단계; 및 (c) 상기 측정된 전류값을 이용하여 p53 단백질의 변이 여부를 확인하는 단계를 거치는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of detecting a p53 protein, comprising: (a) dropping a sample containing p53 protein on the gate electrode of the field effect transistor biosensor device and then reacting; (b) measuring a current value flowing in the channel region between the source electrode and the drain electrode; And (c) confirming whether the p53 protein is mutated using the measured current value.

본 발명은 전계효과트랜지스터 표면에 고정된 p53 특이 DNA와 정상 p53 단백질 및 변이 p53 단백질이 결합하는 정도에 따라, 소스와 드레인 사이 채널의 전류값에 변화가 발생되고, 정상 p53 단백질과 변이 p53 단백질의 DNA에 대한 결합력의 차이로 정상 p53 단백질에 대해서는 소스 전극과 드레인 전극 사이의 채널 영역에 흐르는 전류값에 급격한 증가가 발생되나 변이 p53 단백질에 대해서는 전류값의 변화가 나타나지 않는 원리를 이용한 것이다. According to the present invention, the current value between the source and the drain is changed according to the degree of binding of the p53-specific DNA fixed on the surface of the field-effect transistor to the normal p53 protein and the mutant p53 protein. Due to the difference in binding ability to DNA, the current value in the channel region between the source electrode and the drain electrode is steeply increased for the normal p53 protein, but the current value is not changed for the mutated p53 protein.

본 발명의 n형 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치는 게이트 전압이 0.01V 미만이면 작동하지 않고, 6V를 넘어가면 채널에 흐르는 전류가 선형영역에서 포화영역으로 넘어서게 되어 측정이 불가해지므로 p53 단백질 검출용 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치에 인가되는 게이트 전압은 0.01V 내지 6V인 것이 바람직하다.The n-type field effect transistor biosensor device of the present invention does not operate when the gate voltage is less than 0.01 V. When the voltage exceeds 6 V, the current flowing in the channel is shifted from the linear region to the saturation region, The gate voltage applied to the transistor biosensor device is preferably 0.01V to 6V.

본 발명은 일양태에서, 정상 p53 단백질의 코어 도메인과 DNA 결합능이 결손된 변이 p53 단백질(R248W)의 코어 도메인을 제작하고, 전계효과트랜지스터 바이오센서의 게이트 전극 표면에 정상 p53 단백질과 특이적으로 결합하는 이중가닥 DNA를 고정시켜, 시료 중 정상 p53 단백질 또는 변이 p53 단백질에 대한 소스와 드레인 사이 채널의 전류값 변화를 분석하였다. 그 결과, 정상 p53 단백질에 반응하여 전류값의 유의한 변화가 측정되었으나, 변이 p53 단백질에 대해서는 전류값의 변화가 나타나지 않았다. 이 결과를 통해 염기서열 특이적인 DNA-단백질 상호작용을 전계효과트랜지스터 바이오센서로 모니터링 할 수 있음을 확인하였다. 상기 결과는 현재 바이오센서로 많이 이용되는 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonace) 바이오센서의 결과와도 일치하였고, 본 발명의 전계효과트랜지스터 타입의 바이오센서를 이용하여 생체분자에 별도의 표지물질을 달지 않고도 전기적으로 DNA와 단백질의 상호작용을 모니터링할 수 있음을 확인하였다.In one embodiment, the core domain of the mutated p53 protein (R248W) lacking the DNA binding ability with the core domain of the normal p53 protein is prepared and the surface of the gate electrode of the field effect transistor biosensor is specifically bound to the normal p53 protein And the change of the current value between the source and the drain of the normal p53 protein or the mutant p53 protein in the sample was analyzed. As a result, a significant change in the current value was measured in response to the normal p53 protein, but the change in the current value was not observed for the mutant p53 protein. These results confirmed that DNA sequence-specific DNA-protein interactions can be monitored by field effect transistor biosensors. The above results are consistent with the results of a surface plasmon resonance biosensor currently used as a biosensor. Using the biosensor of the field effect transistor type of the present invention, It was confirmed that the interaction between DNA and protein can be monitored electronically.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for illustrating the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.

실시예 1: p53 단백질 결합 DNA의 제작 및 p53 변이유전자로 형질전환된 균주의 제작Example 1 Preparation of p53 Protein Binding DNA and Production of Strain Transformed with p53 Mutant Gene

p53 단백질과 결합한다고 알려진 GADD45 프로모터의 DNA 염기서열(서열번호 1)과 음성 대조군 DNA 염기서열(서열번호 2), 상기 GADD45 프로모터 DNA 염기서열과 상보적인 DNA 염기서열(서열번호 3) 및 상기 음성 대조군 DNA 염기서열과 상보적인 DNA 염기서열(서열번호 4)를 제작하였다. (SEQ ID NO: 1) and a negative control DNA sequence (SEQ ID NO: 2) of the GADD45 promoter known to bind to p53 protein, a DNA sequence complementary to the GADD45 promoter DNA sequence (SEQ ID NO: 3) DNA sequence (SEQ ID NO: 4) complementary to the DNA sequence was prepared.

서열번호 1: 5'-GTA CAG AAC ATG TCT AAG CAT GCT GGG GAC-3'SEQ ID NO: 1: 5'-GTA CAG AAC ATG TCT AAG CAT GCT GGG GAC-3 '

서열번호 2: 5'-TTT TCG AGA GCT AGC AAG ACT GAG GAA GCC-3'SEQ ID NO: 2: 5'-TTT TCG AGA GCT AGC AAG ACT GAG GAA GCC-3 '

서열번호 3: 5'-GTC CCC AGC ATG CTT AGA CAT GTT CTG TAC-3'SEQ ID NO: 3: 5'-GTC CCC AGC ATG CTT AGA CAT GTT CTG TAC-3 '

서열번호 4: 5'-GGC TTC CTC AGT CTT GCT AGC TCT CGA AAA-3'SEQ ID NO: 4: 5'-GGC TTC CTC AGT CTT GCT AGC TCT CGA AAA-3 '

p53 단백질 아미노산 서열 중 248번째 아르기닌 코돈 UGG를 트립토판 코돈 CGG로으로 치환하기 위하여 서열번호 5과 서열번호 6으로 표시되는 프라이머로 점돌연변이를 일으키는 PCR을 수행하였다. In order to replace the 248th arginine codon UGG in the p53 protein amino acid sequence with tryptophan codon CGG, PCR was performed to cause point mutation with the primers shown in SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6.

서열번호 5: 5'-GGG CGG CAT GAA CTG GAG GCC CAT CCT CA-3' SEQ ID NO: 5: 5'-GGG CGG CAT GAA CTG GAG GCC CAT CCT CA-3 '

서열번호 6: 5'-TGA GGA TGG GCC TCC AGT TCA TGC CGC CC-3'SEQ ID NO: 6: 5'-TGA GGA TGG GCC TCC AGT TCA TGC CGC CC-3 '

p53의 유전자를 서열번호 7과 서열번호 8로 표시되는 프라이머로 PCR을 수행하여 NdeI 및 BamHI 제한효소자리가 들어간 코어 도메인을 분리하였다. The p53 gene was subjected to PCR using the primers shown in SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 to separate the core domains containing NdeI and BamHI restriction enzyme sites.

서열번호 7: 5'-GGA ATT CCA TAT GGC GGC CCC TGC ACC AG-3'SEQ ID NO: 7: 5'-GGA ATT CCA TAT GGC GGC CCC TGC ACC AG-3 '

서열번호 8: 5'-CGG GAT CCA ACC CTT TCT TGC GG-3'SEQ ID NO: 8: 5'-CGG GAT CCA ACC CTT TCT TGC GG-3 '

PCR 증폭은 Pfu DNA폴리머라제(Bioprogen, 대한민국)을 이용하여 수행하였으며, 증폭된 DNA는 NdeI 및 BamHI 제한 효소를 이용하여 단편으로 잘라낸 후, pER21a 플라스미드(Novagen, 독일)에 6 His가 태깅되도록 삽입하여 발현벡터를 제작하였다. 플라스미드 정제와 DNA 절편의 젤 추출은 DNA purification Kit(Bioneer, 대한민국)로 수행하였다. 상기 제조된 발현벡터를 대장균 Strain Rosetta BL21(DE3) 균주(Novagen, 독일)에 형질전환시켜, p53 변이 단백질을 생산하는 균주를 제작하였다.PCR amplification was performed using Pfu DNA polymerase (Bioprogen, Korea). The amplified DNA was cut into fragments using NdeI and BamHI restriction enzymes and inserted into the pER21a plasmid (Novagen, Germany) Expression vectors were constructed. Plasmid purification and gel extraction of DNA fragments were performed with DNA purification kit (Bioneer, Korea). The prepared expression vector was transformed into Escherichia coli Strain Rosetta BL21 (DE3) strain (Novagen, Germany) to produce a strain producing p53 mutant protein.

실시예 2: 변이 p53 단백질 발현과 정제Example 2: Expression and purification of mutant p53 protein

실시예 1에서 형질전환된 균주를 100μg/mL 농도의 암피실린이 들어간 LB 배지에서 37℃ 및 200rpm 조건으로 배양하였다. 세포 배양액의 농도는 분광광도계를 이용하여 600nm 파장대에서 흡광도를 측정하여 결정하였다. 세포 배양액의 흡광도가 0.6~0.8이 되었을 때, 1mM IPTG와 0.1mM 아연 아세테이트를 첨가하여 15℃에서 12시간~16시간 발현을 유도하였다. 배양된 균주를 8분동안 6000rpm으로 원심분리하고, 컬럼 결합 완충용액(50mM Tris-HCl, 500mM NaCl, pH 8.0)으로 2번 세척한 후, 초음파분쇄기로 세포를 파괴한 다음, 30분동안 12,000rpm으로 원심분리하여 조세포 용해물을 얻었다. 정상 p53 단백질과 변이 p53 단백질을 정제하기 위해, 조세포 용해물을 Ni-NTA 컬럼에 걸고 elution buffer(50mM Tris-HCl, 500mM NaCl, 500mM Imidazole, pH 8.0)로 용출시켰다. 정제된 단백질은 10% SDS-PAGE를 수행하여 확인하였고, 4℃에서 12시간~16시간 동안 1X PBS (GIBCO, BRL, USA)와 0.1X PBS로 순차적으로 투석하여 염을 제거하고 농축시켰다. 단백질의 농도는 BSA 표준시약을 사용하여 브래드포드 방법으로 측정하였다.The transformed strain in Example 1 was cultured in LB medium containing 100 μg / mL of ampicillin at 37 ° C and 200 rpm. The concentration of the cell culture solution was determined by measuring the absorbance at a wavelength of 600 nm using a spectrophotometer. When the absorbance of the cell culture solution was 0.6-0.8, 1 mM IPTG and 0.1 mM zinc acetate were added to induce expression at 15 ° C for 12 hours to 16 hours. The cultured strain was centrifuged at 6000 rpm for 8 minutes, washed twice with a column-binding buffer solution (50 mM Tris-HCl, 500 mM NaCl, pH 8.0), and then disrupted with an ultrasonic disintegrator. To obtain crude cell lysate. To purify normal p53 protein and mutant p53 protein, crude cell lysate was eluted with Ni-NTA column and elution buffer (50 mM Tris-HCl, 500 mM NaCl, 500 mM Imidazole, pH 8.0). Purified proteins were identified by performing 10% SDS-PAGE and dialyzed sequentially with 1X PBS (GIBCO, BRL, USA) and 0.1X PBS at 4 ° C for 12 to 16 hours to remove salts and concentrate. Concentration of protein was measured by Bradford method using BSA standard reagent.

실시예 3: 변이 p53 단백질의 형광 분석을 이용한 검출Example 3: Detection using mutant p53 protein fluorescence assay

금 박막을 piranha 용액(70% H2SO4, 30% H2O2)으로 세척한 후, 증류수와 에탄올로 씻어내었고, DNA를 금박 전극에 고정하기 위해서, 단일가닥 thiol-modified GADD45 프로모터 DNA 염기서열(서열번호 1)과 thiol-modified 대조군 염기서열(서열번호 2)을 각각 0.1X PBS에 10μM 농도로 녹여 BioOdyssey Calligrapher Mini Arrayer(Bio-Rad, USA)로 상기 금박 칩 표면에 스팟팅하였고, 실온에서 90분간 방치한 후, 0.1X PBS로 5분 동안 2번 세척하였다. The gold thin film was washed with piranha solution (70% H 2 SO 4 , 30% H 2 O 2 ), washed with distilled water and ethanol, and the single-stranded thiol-modified GADD45 promoter DNA The nucleotide sequence (SEQ ID NO: 1) and the thiol-modified control nucleotide sequence (SEQ ID NO: 2) were respectively dissolved in 0.1X PBS at a concentration of 10 μM and spotted on the surface of the gold chip with BioOdyssey Calligrapher Mini Arrayer (Bio-Rad, USA) After standing at room temperature for 90 minutes, it was washed twice with 0.1X PBS for 5 minutes.

0.1X PBS에 10μM 농도로 단일가닥 thiol-modified GADD45 DNA 염기서열(서열번호 1)과 상보적인 Cy5로 표지된 DNA(서열번호 3) 및 대조군 DNA 염기서열(서열번호 2)과 상보적인 DNA 염기서열(서열번호 4)을 준비하고 상기 금박 칩 표면에 고정화된 단일가닥 DNA에 60분 동안 커버슬립 반응을 진행시킨 후 세척하였다. (SEQ ID NO: 3) complementary to the single-stranded thiol-modified GADD45 DNA sequence (SEQ ID NO: 1) and complementary DNA nucleotide sequence (SEQ ID NO: 2) complementary to Cy5-labeled DNA (SEQ ID NO: 4) was prepared and the single-stranded DNA immobilized on the surface of the gold chip was subjected to a cover slip reaction for 60 minutes and then washed.

상기 DNA 칩의 형광 이미지는 fluorescence scanner, GenPix 4200 (Axon, USA)으로 분석하였다. DNA 칩 형광 이미지 분석 결과, 전계효과트랜지스터 바이오센서 측정에 사용될 버퍼용액과 동일한 조건에서 테스트하였을 때 단일가닥의 thiol-modified DNA가 금 박막 표면에 효율적으로 고정화된다는 것과, 또한 상보적인 DNA가 단일가닥 DNA에 선택적으로 결합한다는 것을 동시에 확인하였다.The fluorescence image of the DNA chip was analyzed with a fluorescence scanner, GenPix 4200 (Axon, USA). DNA chip fluorescence image analysis showed that single-stranded thiol-modified DNA was efficiently immobilized on the gold thin film surface when tested under the same conditions as the buffer solution used for the field effect transistor biosensor measurement, At the same time.

실시예 4: 변이 p53 단백질의 SPR 분석을 이용한 검출Example 4: Detection of mutant p53 protein by SPR analysis

BIACORE 3000 (BIAcore AB, 영국)과 carboxymethylated dextran CM5 chip (BIAcore AB, 영국)을 사용하여 SPR 분석을 수행하였다. PBS를 전개 용매로 사용하여 sensorgram의 기준을 설정하였다. Neutravidin (Pierce, 미국)을 칩 표면에 고정하기 위해 아세트산(pH 4.5)에 50μg/ml 농도로 녹이고 칩 표면의 덱스트란 카르복실기와 반응시켜 carbodiimide-N-hydroxyl succinimide 커플링 반응이 일어나도 록 하였다. 반응하지 않은 카르복실기는 에탄올라민을 사용하여 불활성화시켰다. 5'말단을 바이오틴으로 표지시킨 500nM의 DNA(서열번호 1)를 neutravidin이 고정된 칩 표면에 5μl/min의 유속으로 6분간 흘려주고, 서열번호 3으로 표시되는 상보적인 염기서열 DNA와 혼성화 반응을 통해 이중가닥 DNA를 상기 칩 위에 고정화하였다. 0.1X PBS로 SPR 장치의 기준을 설정하고, 실시예 3의 정제된 정상 p53 단백질 및 변이 p53 단백질을 1 μM 농도로 5 μl/min의 유속으로 6분간 흘려주면서 SPR을 측정하였다. SPR 분석 결과, 변이 p53 단백질의 경우 정상 p53 단백질보다 약 5,500RU (Resonance Unit) 정도의 낮은 값을 보임으로써 정상 p53 단백질과 비교하였을 때 DNA에 결합력이 소멸되었음을 알 수 있었다.SPR analysis was performed using BIACORE 3000 (BIAcore AB, UK) and carboxymethylated dextran CM5 chip (BIAcore AB, UK). The standards of the sensorgram were set using PBS as a developing solvent. Neutravidin (Pierce, USA) was immersed in acetic acid (pH 4.5) at a concentration of 50 μg / ml to fix the carbodiimide-N-hydroxyl succinimide coupling reaction with the dextran carboxyl group on the chip surface. Unreacted carboxyl groups were inactivated using ethanolamine. 500 nM of DNA (SEQ ID NO: 1) whose 5 'end was labeled with biotin was flowed on the surface of the chip on which neutravidin was immobilized at a flow rate of 5 μl / min for 6 minutes and hybridization with the complementary base sequence DNA shown in SEQ ID NO: Double stranded DNA was immobilized on the chip. SPR standards were set with 0.1X PBS, and the purified normal p53 protein and the mutant p53 protein were flowed at a flow rate of 5 μl / min for 6 minutes at a concentration of 1 μM, and the SPR was measured. As a result of SPR analysis, mutant p53 protein showed about 5,500 RU (Resonance Unit) lower than that of normal p53 protein, indicating that the binding ability to DNA was extinguished when compared with normal p53 protein.

실시예 5: 변이 p53 단백질의 전계효과트랜지스터 바이오센서를 이용한 검출Example 5: Detection of a mutant p53 protein using a field effect transistor biosensor

CMOS(complementary metal oxide semiconductor)를 이용하여 n-타입 전계효과트랜지스터 센서를 제작하였다. 게이트 전극은 thiol modification을 위해 금박막으로 만들었으며, 상기 게이트 전극 표면을 아세톤, 메탄올 및 증류수로 각각 5분씩 초음파 세척하고, 120W로 120초 동안 O2 plasma 처리하여 게이트 전극을 활성화시킨 후, 5'말단이 thiol로 표지된 염기서열 DNA(서열번호 1)를 0.1X PBS에 100nM 농도로 준비하여 상기 금박막 표면에 90분 동안 반응시켜 고정시켰다. 상기 금박막 표면에 0.1X PBS에 녹인 10μM 6-mercapto-1-hexanol (Sigma Aldrich)을 60분 동안 처리하여 반응을 중지시키고 스페이서로 작용하도록 하였다. 0.1X PBS에 100nM 농도로 준비된 단일가닥 DNA(서열번호 3)을 상기 게이트 전극에 60분간 처리하여 게이트 전극 표면에 이중가닥 DNA가 혼성화 반응을 통해 고정되도록 하였다. p53 단백질 시료를 0.1X PBS에 100nM 농도로 녹여 상기 게이트 전극에 점적한 후, 30분 동안 소스 전극과 드레인 전극 사이의 채널영역에 흐르는 전류값을 측정하였다. 측정은 게이트 전극을 0.1X PBS로 3번씩 세척하고 수행하였으며 모든 전류값의 측정은 습도 50% 상태에서 쉴드 박스의 프로브 스테이션을 세척한 후 측정하였다. An n-type field effect transistor sensor was fabricated using CMOS (complementary metal oxide semiconductor). After the gate electrode was made of gold thin films for thiol modification, each wash for 5 minutes ultrasonic the gate electrode surface with acetone, methanol and distilled water, and treated O 2 plasma for 120 seconds to 120W enable the gate electrode, 5 ' (SEQ ID NO: 1) whose terminal was labeled with thiol was prepared at a concentration of 100 nM in 0.1X PBS and allowed to react with the surface of the gold thin film for 90 minutes to fix. The surface of the gold thin film was treated with 10 μM 6-mercapto-1-hexanol (Sigma Aldrich) dissolved in 0.1 × PBS for 60 minutes to stop the reaction and serve as a spacer. Single-stranded DNA (SEQ ID NO: 3) prepared in a concentration of 100 nM in 0.1X PBS was treated on the gate electrode for 60 minutes to allow double-stranded DNA to be fixed on the surface of the gate electrode through a hybridization reaction. The p53 protein sample was dissolved in 0.1 X PBS at a concentration of 100 nM and the solution was applied to the gate electrode. The current flowing through the channel region between the source electrode and the drain electrode was measured for 30 minutes. The measurement was performed by washing the gate electrode three times with 0.1X PBS and measuring the current value after washing the probe station of the shield box at a humidity of 50%.

전계효과트랜지스터 전류값을 측정한 결과, 변이 p53 단백질의 전류값이 정상 p53 단백질에서 측정된 값의 13% 수준을 나타내었는데, 이는 변이 p53 단백질의 경우 DNA에 결합하지 못함으로써 전류의 변화가 거의 발생되지 않는 반면, 정상 p53 단백질의 경우 (+)전하를 띠고 있는 p53 단백질이 DNA에 결합하여 DNA의 (-)전하 효과를 상쇄시킴과 동시에 p53 단백질이 (+)전하 효과를 나타냄으로써 전류값이 상승한 것으로 설명될 수 있다.As a result of measurement of the field effect transistor current value, the current value of the mutated p53 protein showed 13% of the value measured in the normal p53 protein because the mutated p53 protein can not bind to the DNA, On the other hand, in the case of normal p53 protein, p53 protein having positive charge binds to DNA to offset the negative charge effect of DNA, and at the same time, the p53 protein exhibits (+) charge effect, ≪ / RTI >

도 1은 전계효과트랜지스터 바이오센서의 개략도를 나타낸 것으로, (A)는 전계효과트랜지스터 바이오센서 사진을 나타낸 것이고, (B)는 변이 p53 단백질을 검출하는 전계효과트랜지스터의 단면도를 나타낸 것이다.FIG. 1 shows a schematic view of a field effect transistor biosensor, wherein (A) shows a photo of a field effect transistor biosensor, and (B) shows a cross-sectional view of a field effect transistor in which a mutant p53 protein is detected.

도 2는 정상 p53 단백질 또는 변이 p53 단백질[R248W]를 발현시키는 pET21a-p53 발현 벡터의 모식도를 나타낸 것으로, (A)는 p53 단백질을 발현하는 pET21a-p53 플라스미드 벡터의 유전자 지도를 나타낸 것이고, (B)는 정상 p53 단백질 또는 변이 p53 단백질(R248W)의 SDS-PAGE 결과를 나타낸 것이다.2 shows a schematic diagram of a pET21a-p53 expression vector expressing a normal p53 protein or a mutant p53 protein [R248W], wherein (A) shows a gene map of a pET21a-p53 plasmid vector expressing p53 protein, and ) Shows SDS-PAGE results of normal p53 protein or mutated p53 protein (R248W).

도 3 은 변이 p53 단백질을 검출하는 전계효과트랜지스터 바이오센서의 원리에 대한 개념도를 나타낸 것이다.  FIG. 3 is a conceptual diagram of a principle of a field-effect transistor biosensor for detecting mutant p53 protein.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

1 산화층1 oxide layer

2 채널2 channels

3 소스 전극3 source electrode

4 드레인 전극4 drain electrode

5 이산화규소층(기판)5 Silicon dioxide layer (substrate)

6 규소층(기판)6 silicon layer (substrate)

7 DNA가 고정된 금박막 게이트 전극 7 DNA-immobilized gold thin-film gate electrode

<110> Korea Research Institute of Biosceince and Biotechnology <120> Method for Label-free electrical detection of mutant p53 using MOSFET biosensor <130> P09-B019 <160> 8 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> p53 binding DNA sequence <400> 1 gtacagaaca tgtctaagca tgctggggac 30 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> control DNA sequence <400> 2 ttttcgagag ctagcaagac tgaggaagcc 30 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> p53 binding DNA sequence <400> 3 gtccccagca tgcttagaca tgttctgtac 30 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> control DNA sequence <400> 4 ggcttcctca gtcttgctag ctctcgaaaa 30 <210> 5 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer sequence <400> 5 gggcggcatg aactggaggc ccatcctca 29 <210> 6 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer sequence <400> 6 tgaggatggg cctccagttc atgccgccc 29 <210> 7 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer sequence <400> 7 ggaattccat atggcggccc ctgcaccag 29 <210> 8 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer sequence <400> 8 cgggatccaa ccctttcttg cgg 23 <110> Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology <120> Method for Label-free electrical detection of mutant p53 using          MOSFET biosensor <130> P09-B019 <160> 8 <170> Kopatentin 1.71 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> p53 binding DNA sequence <400> 1 gtacagaaca tgtctaagca tgctggggac 30 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> control DNA sequence <400> 2 ttttcgagag ctagcaagac tgaggaagcc 30 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> p53 binding DNA sequence <400> 3 gtccccagca tgcttagaca tgttctgtac 30 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> control DNA sequence <400> 4 ggcttcctca gtcttgctag ctctcgaaaa 30 <210> 5 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer sequence <400> 5 gggcggcatg aactggaggc ccatcctca 29 <210> 6 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer sequence <400> 6 tgaggatggg cctccagttc atgccgccc 29 <210> 7 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer sequence <400> 7 ggaattccat atggcggccc ctgcaccag 29 <210> 8 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PCR primer sequence <400> 8 cgggatccaa ccctttcttg cgg 23

Claims (11)

기판; 상기 기판 상부에 도핑된 채널; 상기 도핑된 채널(2)의 각 양측부에 형성되어 있는 소스 전극(3)과 드레인 전극(4); 상기 소스 전극(3)과 드레인 전극(4)의 일측면에 접촉하고 상기 채널(2) 상부에 위치하는 산화층(1); 및 상기 산화층의 상부에 형성되어 있고 p53 단백질과 특이적으로 결합하는 서열번호 1로 표시되는 염기서열을 가지는 DNA가 그 표면에 고정되어 있는 게이트 전극(7)을 구비하는 p53 단백질 검출용 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치.Board; A channel doped on the substrate; A source electrode 3 and a drain electrode 4 formed on both sides of the doped channel 2; An oxide layer (1) in contact with one side of the source electrode (3) and the drain electrode (4) and located above the channel (2); And a gate electrode (7) formed on the oxide layer and having a DNA sequence having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, which specifically binds to the p53 protein, is immobilized on the surface thereof. Biosensor device. 제1항에 있어서, 상기 기판은 단일층상의 규소(6)와 이산화규소(5)로 구성된 것을 특징으로 하는 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치.2. The biosensor device of claim 1, wherein the substrate is composed of a single layer of silicon (6) and silicon dioxide (5). 제1항에 있어서, 상기 전계효과트랜지스터는 n형 전계효과트랜지스터인 것을 특징으로 하는 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치. 2. The field effect transistor biosensor device of claim 1, wherein the field effect transistor is an n-type field effect transistor. 제1항에 있어서, 상기 게이트 전극은 금박막 전극인 것을 특징으로 하는 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치. The field effect transistor biosensor device according to claim 1, wherein the gate electrode is a gold thin film electrode. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 게이트 전극은 APCVD(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition), LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 및 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)로 이루어진 군에서 선택되는 방법으로 처리하여 활성화된 것을 특징으로 하는 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치.The method according to claim 1 or 4, wherein the gate electrode is processed by a method selected from the group consisting of APCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition), LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) and PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) Wherein the biosensor is activated. 제1항에 있어서, 상기 DNA는 변이 p53 단백질과는 결합하지 않는 것임을 특징으로 하는 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치.The biosensor device according to claim 1, wherein the DNA does not bind mutated p53 protein. 삭제delete 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 p53 단백질과 특이적으로 결합하는 DNA는 thiol기, 아민기, MUA(11-mercaptoundecanoic acid), 폴리 L-라이신, mercaptoalkyl기 및 aminoalkyl기로 구성된 군에서 선택되는 물질로 개질되어 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치.The DNA of claim 1 or 6, wherein the DNA specifically binding to the p53 protein is selected from the group consisting of a thiol group, an amine group, 11-mercaptoundecanoic acid (MUA), poly L-lysine, a mercaptoalkyl group, Wherein the biosensor is modified with a substance and fixed. 제1항의 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 변이 p53 단백질의 검출방법.A method for detecting a mutant p53 protein, comprising using the field effect transistor biosensor device of claim 1. 제9항에 있어서, 다음 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변이 p53 단백질의 검출방법:10. The method for detecting mutant p53 protein according to claim 9, which comprises the step of: (a) 제1항의 전계효과트랜지스터 바이오센서 장치의 게이트 전극에 p53 단백질이 함유된 시료를 점적시킨 다음, 반응시키는 단계; (a) dropping a sample containing p53 protein on the gate electrode of the field effect transistor biosensor device of claim 1, and then reacting; (b) 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이의 채널 영역에 흐르는 전류값을 측정하는 단계; 및(b) measuring a current value flowing in a channel region between the source electrode and the drain electrode; And (c) 상기 측정된 전류값을 이용하여 p53 단백질의 변이 여부를 확인하는 단계.(c) confirming whether the p53 protein is mutated using the measured current value. 제10항에 있어서, 상기 게이트 전극에 인가되는 전압은 0.01V 내지 0.6V인 것을 특징으로 하는 변이 p53 단백질의 검출방법.11. The method according to claim 10, wherein the voltage applied to the gate electrode is 0.01 V to 0.6 V.
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