用于血浆高丰度蛋白质选择性去除的多抗原决定基表面印迹磁球的研究

针对目前在蛋白质组分离鉴定中面临的高丰度蛋白去除瓶颈问题，本项目拟通过计算机辅助手段筛选出多种高丰度蛋白对应的抗原决定基。以人工合成的多种抗原决定基同时作为模板，通过共价键将其固载在具有核-壳结构的功能高分子磁球表面，利用模板和单体之间的氢键和离子键作用，通过微乳液聚合，制备表面分子印迹微球，并将此材料用于血浆中多种高丰度蛋白质的一次性、高选择性去除。本项目研制的多抗原决定基分子印迹材料不仅对发展多识别位点型蛋白质分子印迹材料具有重要的科学意义，而且在蛋白质组学研究中高丰度蛋白质去除方面有很强的应用价值。

根据课题任务书要求，针对目前在蛋白质组分离鉴定中面临的高丰度蛋白去除瓶颈问题，基于分子印迹技术，发展了多抗原决定基印迹磁性颗粒，并将其用于血浆蛋白质组中多种蛋白质的同时识别和富集。完成了课题任务书的要求。.(1)采用多参数综合预测的方法确定三种高丰度蛋白的白蛋白、免疫球蛋白、转铁蛋白的抗原决定基肽段，并通过共沉淀法制备了粒径为15-30nm 的Fe3O4磁性纳米材料。（2）以人工合成的转铁蛋白抗原决定基为模板，通过聚合物自组装的方法制备了单抗原决定基分子印迹微球，该微球具有等级孔结构，且对模板肽段的识别因子能够达到4.12，对模板对应蛋白的识别因子能够达到2.95，吸附容量可以达到20.62mg/g。在含有转铁蛋白（TRF）、核糖核酸酶B（RNB）、细胞色素C（CYC）以及β乳球蛋白（β-LACT）混合水溶液中，微球表现出对目标蛋白（转铁蛋白）最高的识别系数，将印迹微球用于人血浆中目标蛋白的识别，可以看出，即使在复杂体系中，抗原决定印迹微球仍能够识别目标蛋白质。（3）以人工合成的白蛋白、免疫球蛋白、转铁蛋白的抗原决定基肽段同时为模板，利用自组装技术，制备了多抗原决定基同时印迹微球材料。在饱和吸附实验中，该材料对三种模板的识别系数分别达到了：2.08，6.91和36.92。说明了通过自组装法制备的多抗原决定基印迹材料能够实现对多抗原决定基模板的识别。将多抗原决定基分子印迹微球用于复杂样品（人血浆）中目标蛋白的选择性识别，随后用shot-gun策略和谱图计数法(SC)分别对吸附于微球表面和上清液中的蛋白进行定性定量分析。在优化条件下，吸附于NIP表面的目标蛋白(白蛋白、免疫球蛋白和转铁蛋白)的SC数分别为：53、0和13。而吸附于MIP表面的目标蛋白数提高到了：74、26和29。同时，在上清液中，鉴定到的总蛋白数量提高了近30%，这表明了该印迹材料在复杂体系中对多种目标蛋白质的同时识别能力以及其用于血浆中高丰度蛋白去除和低丰度蛋白富集的潜力。（4）现有研究工作发表SCI文章4篇（3篇已经发表，1篇投稿后修改中），申请发明专利4项，在高水平国际会议上发表论文8篇，培养博士研究生3人。