新型酶微反应器与多肽除盐分离装置的在线联用

传统的蛋白酶解和多肽除盐分离方法已不能满足"鸟枪"法蛋白质组学的发展要求，本课题组在上一个基金项目的资助下，利用"连续吸附现象"开发了一种基于电场、膜技术和流体控制技术的微型电纯化装置(MEPD)，用于蛋白多肽的除盐与富集。本项目将在此基础上，综合"连续吸附"和金纳米材料的优点，构建一种新的基于电场、纳米金杂交离子膜和微流控芯片的酶微反应器，建立快速、高效、重现性好的蛋白酶解方法；同时引入用于水处理的填充床电渗析技术的思路对MEPD进行改造，在MEPD通道中合成两性聚合物整体柱，在一个装置内实现多肽的高效除盐与分离，并且最终实现蛋白酶解与多肽除盐分离的在线联用，构建酶微反应器-多肽除盐分离装置-质谱鉴定三者合为一体的蛋白质和多肽分析系统，提供高效、高通量、自动化程度高的蛋白质分析新方法。

本项目研究内容基本按照计划书的内容进行，实验过程中针对目前蛋白质样品前处理、蛋白质的分离与检测、蛋白质酶解以及多肽的分离与检测中遇到的问题和挑战，例如，传统溶液酶解时间长、酶自身降解严重；样品前处理中用到的一些试剂，如表面活性剂、非挥发性盐等，会影响蛋白质的分离和MS检测，需要除去；液相色谱（LC）流动相添加剂三氟乙酸（TFA）抑制样品离子化，降低MS检测灵敏度等，进行了相关的延伸性研究。主要进行了下述相关研究：利用膜和电场技术构建了新型的基于膜和金纳米粒子修饰膜的酶微反应器用于蛋白质的高效酶解；利用双极膜电渗析开发了一种“连续型”的TFA在线去除装置，旨在解决TFA与MS不兼容的问题；将金纳米粒子自组装修饰阴离子交换膜用于酶的固定化；利用MEPD装置实现基于蛋白质等电点的目标蛋白质的选择性提取与检测。.项目进展比较顺利，发表文章SCI收录论文7篇，获得授权专利1项，进入实质性审查阶段专利1项，培养研究生2名。