糖蛋白作為蛋白質(zhì)翻譯后修飾的最重要產(chǎn)物之一,參與了許多復(fù)雜的生物過(guò)程。研究表明,糖蛋白異常的表達(dá)水平與許多疾病的發(fā)生密切相關(guān),因此糖蛋白的特定分析對(duì)某些疾病的早期診斷和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)具有重要意義。然而,復(fù)雜生物體系中糖蛋白的低豐度和其他基質(zhì)的干擾為糖蛋白的研究帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。因此,在分析前對(duì)糖蛋白進(jìn)行有效的分離與富集顯得至關(guān)重要。本論文主要針對(duì)糖蛋白的分離與富集展開(kāi),制備了兩種基于硼酸親和作用的納米材料用以高效分離糖蛋白,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一種分子印跡共振光傳感器高靈敏檢測(cè)糖蛋白。具體內(nèi)容如下:1.設(shè)計(jì)合成了一種硼酸親和的磁性羥基磷灰石用于分離富集糖蛋白。首先,以磁性羥基磷灰石為基底,通過(guò)靜電相互作用將聚乙烯亞胺包覆在其表面,然后再通過(guò)酰胺反應(yīng)共價(jià)接枝苯硼酸。所制備的納米材料對(duì)糖蛋白具有高的結(jié)合能力,對(duì)卵清蛋白（OVA）、轉(zhuǎn)鐵蛋白（TFR）和辣根過(guò)氧化物酶（HRP）的吸附量分別為586.43 mg/g、457.57 mg/g和527.57 mg/g。2.制備了一種基于新型Wulff-型硼酸分子組改性的磁性金屬有機(jī)框架印跡聚合物用于生理?xiàng)l件下特異性識(shí)別卵清蛋白。首先以磁性金屬有機(jī)框架材料為基底... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

凝集素親和法分離富集糖蛋白/糖肽示意圖

湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文3主要包括以下幾步：1）首先利用高碘酸鹽等強(qiáng)氧化劑將糖蛋白末端的鄰二醇氧化成醛基；2）將氧化得到的醛基與固體基質(zhì)上的肼基團(tuán)偶聯(lián)形成腙鍵，從而分離富集糖蛋白/糖肽；3）固相基質(zhì)上糖蛋白/糖肽的釋放。目前，已經(jīng)提出了許多基于肼化學(xué)的糖蛋白分離富集方法[26-28]。例如，Che等人設(shè)計(jì)了基于肼化學(xué)的富集法用于分析人血漿外泌體中的N-糖基化蛋白質(zhì)，結(jié)合液相色譜和質(zhì)譜成功鑒定出131個(gè)N-糖基化蛋白質(zhì)[29]。Zhang課題組合成了一系列肼官能化的磁性納米粒子用于分離糖蛋白，其中己二酸二酰肼修飾的磁性納米粒子表現(xiàn)出對(duì)牛胎球蛋白優(yōu)異的富集能力[30]。圖1-2肼化學(xué)法分離富集糖蛋白/糖肽流程圖肼化學(xué)法在糖蛋白分離富集中表現(xiàn)出專一性強(qiáng)，富集效率高等優(yōu)勢(shì)，但該方法需要對(duì)糖蛋白進(jìn)行氧化處理，會(huì)破壞糖蛋白中的糖鏈，且反應(yīng)條件不易控制，這不利于實(shí)際應(yīng)用。1.2.3親水相互作用法眾所周知，糖鏈中富含的羥基具有強(qiáng)極性，可與水形成氫鍵，這使得糖蛋白/糖肽表現(xiàn)出強(qiáng)親水性，而某些非糖蛋白因缺乏糖鏈結(jié)構(gòu)所以具有強(qiáng)疏水性[31-33]。近年來(lái)，利用親疏水性差異，開(kāi)發(fā)了許多基于親水相互作用的功能材料用于分離富集糖蛋白。例如，Hong等人制備了用于鈦（IV）固定的親水性植酸涂覆的磁性石墨烯材料，來(lái)富集糖肽和磷酸肽，結(jié)合高效液相色譜和質(zhì)譜，該材料從200μgHeLa細(xì)胞中鑒定出了393個(gè)N-糖肽和574個(gè)磷酸肽[34]。Chen等成功合成了一種角叉菜膠官能化的親水性納米復(fù)合材料用于糖肽的富集，并從小鼠肝組織中鑒定出了來(lái)自129個(gè)糖蛋白的149個(gè)糖肽[35]。

湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文4親水相互作用法由于具有適用性廣、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于糖蛋白/糖肽的分離富集。然而，該方法對(duì)糖肽具有普遍富集能力，不能區(qū)分不同類型的糖肽，因此仍存在一定局限性[36-37]。1.2.4硼酸親和法硼酸親和法在糖蛋白分離富集領(lǐng)域一直備受關(guān)注，該方法與肼化學(xué)法類似都是通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合糖蛋白/糖肽上的順式二醇將糖蛋白/糖肽固定在基質(zhì)上，從而達(dá)到分離富集的目的[38-42]。具體機(jī)理如圖1-3所示，硼酸與順式二醇的反應(yīng)是可逆的，在堿性環(huán)境下，硼酸基團(tuán)可與順式二醇發(fā)生酯化反應(yīng)形成五元或六元環(huán)酯，而當(dāng)環(huán)境變成酸性時(shí)，硼酸酯發(fā)生水解釋放出糖蛋白/糖肽[43-46]。近年來(lái)，各種基于硼酸親和作用的新材料被應(yīng)用于糖蛋白/糖肽的分離富集中。Gu等制備了一種由3-丙烯酰氨基苯基硼酸（PAAPBA）改性的磁性納米粒子，該粒子對(duì)糖蛋白表現(xiàn)出優(yōu)異的富集性能，在循環(huán)使用5次后仍保持了較高的分離效率（~94%）[47]。Wang等人成功將苯并硼惡唑（AOPB）引入到磁性微球表面，合成了具有核-殼結(jié)構(gòu)的磁性功能化材料，這種材料對(duì)糖蛋白表現(xiàn)出快的吸附速率（10分鐘）和良好的富集能力，并且在大腸桿菌裂解物或胎牛血清中也表現(xiàn)出對(duì)糖蛋白的高選擇性[48]。圖1-3硼酸親和法分離富集糖蛋白示意圖根據(jù)硼酸親合法原理，在堿性環(huán)境中硼酸配體對(duì)順式二醇表現(xiàn)出很強(qiáng)的親和力，在中性條件下親和力有所下降，然而堿性環(huán)境通常不利于生物樣品的穩(wěn)定性，這導(dǎo)致硼酸親和法在糖蛋白組學(xué)的應(yīng)用仍存在一定的局限性。為解決這一難題，許多科學(xué)家提出開(kāi)發(fā)具有低pKa值的硼酸配合物來(lái)降低硼酸配體與順式二醇的結(jié)合pH[49-50]。目前，主要有以下三種策略來(lái)降低配體的pKa值：1）在配體分子中引入吸電子基團(tuán)（如磺酰基）[51]；2）在配體分子的鄰位?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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