專(zhuān)利名稱：一種修飾量子點(diǎn)的新型多肽配體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種修飾量子點(diǎn)的新型多肽配體。
背景技術(shù)：
量子點(diǎn)(QDs)是ー種零維半導(dǎo)體納米晶體，近似球形，直徑f 12nm，可分散于水或者有機(jī)溶劑中形成膠體，由于QDs的尺寸接近甚至小于相應(yīng)半導(dǎo)體相材料的激子(電子-空穴對(duì))Bohr半徑，受激發(fā)時(shí)產(chǎn)生的電子和空穴被限制在狹小的三維空間，因而表現(xiàn)出量子效應(yīng)，與傳統(tǒng)的有機(jī)染料相比，QDs具有更優(yōu)異的光譜性質(zhì)，如激發(fā)光譜寬且連續(xù)分布，而發(fā)射光譜呈對(duì)稱分布且寬度窄，顏色可調(diào)，并且光化學(xué)穩(wěn)定性高，不易光解(Marcel BJ, MarioM, Peter G, et al. Science 1998，281，2013-2016)。這些優(yōu)越的性能使 QDs 在體內(nèi)細(xì)胞成像和生物特定標(biāo)記等方面都得到了廣泛應(yīng)用，它正在并將日益成為分子細(xì)胞成像研究中非常重要的一種探針工具。因此，具有高性能的水溶性量子點(diǎn)的合成受到了密切關(guān)注。目前，在生物標(biāo)記中應(yīng)用最廣泛的是金屬有機(jī)溶劑法合成的脂溶性CdSe/ZnS量子點(diǎn)。因此，必須將脂溶性的QDs轉(zhuǎn)化成水溶性的QDs才能進(jìn)行生物標(biāo)記。而將脂溶性的QDs轉(zhuǎn)化成水溶性的QDs最常用的方法是先用巰基小分子(如巰基こ酸、巰基丙酸、谷胱甘肽、巰基丁ニ酸等)取代脂溶性QDs表面的配體，然后通過(guò)偶聯(lián)劑與生物分子偶聯(lián)；另ー種常用的QDs標(biāo)記生物分子的方法是與含有組氨酸標(biāo)簽的多肽或蛋白結(jié)合。QDs表面的Zn原子和多組氨酸殘基的金屬親和協(xié)調(diào)作用，含有組氨酸殘基的蛋白質(zhì)和多肽能夠直接接到QDs表面的Zn原子，這種方法具有很好的穩(wěn)定性，已逐漸成為生物標(biāo)記中ー種常用的方法。Sapsford 等(Sapsford K. E. , Pons T. , Medintz I. L. , et al. J. Phys. Chem.C2007, 111，11528-11538)系統(tǒng)地研究了含組氨酸多肽與QDs之間的相互作用及結(jié)合常數(shù)等，6個(gè)組氨酸序列與QDs的結(jié)合速率是約100秒，KtT1約為InM ;但其結(jié)果證實(shí)組氨酸超過(guò)6個(gè)的線性多肽序列并不能提高結(jié)合速率，這可能是因?yàn)殚L(zhǎng)鏈中的組氨酸不能全部與QDs結(jié)合；同時(shí)6個(gè)組氨酸序列與QDs的結(jié)合不是非常穩(wěn)定，進(jìn)入生物體內(nèi)有可能被其他生物分子取代。因此，我們考慮改變組氨酸的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)ー種新型的多肽配體，使更多的組氨酸與QDs結(jié)合，以此提高結(jié)合速率及穩(wěn)定性，從而大大提高QDs在生物標(biāo)記領(lǐng)域中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有多肽配體與QDs結(jié)合速度慢、穩(wěn)定性差等問(wèn)題，限制其在生物領(lǐng)域中的普及使用，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供ー種與QDs結(jié)合速度快，而且穩(wěn)定性好的新型多肽配體。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種修飾量子點(diǎn)的新型多肽配體，其特征在干包括用于結(jié)合量子點(diǎn)的組氨酸序列(I)、提供多肽剛性結(jié)構(gòu)的序列(2)、功能序列(3)和帶負(fù)電荷的序列(4)，各序列之間以肽鍵相結(jié)合。所述的組氨酸序列(I)由Lys側(cè)鏈修飾為4個(gè)組氨酸標(biāo)簽(H6)序列；所述的剛性結(jié)構(gòu)的序列為9個(gè)Ρι·ο序列；所述的功能序列(3)使得量子點(diǎn)與多肽連接后具有生物功能，如酶切序列LVPRGS或者具有靶向性的多肽分子等；所述的帶負(fù)電荷的序列(4)使量子點(diǎn)保持穩(wěn)定，通常為2 4個(gè)帶負(fù)電的氨基酸組成，如DD、DDD、DDDD、EE、EEE、EEEE或D與E的任意組合。本發(fā)明所述的量子點(diǎn)為含有Zn的量子點(diǎn)，如CdSe/ZnS、CdTe/ZnS、CdSe/ZnSe或者CdTe/ZnSe。采用上述的技術(shù)方案后，本發(fā)明取得的有益效果是，本發(fā)明提供的修飾量子點(diǎn)的新型多肽配體，合成方法簡(jiǎn)單，可重復(fù)性高，與量子點(diǎn)結(jié)合速度快，穩(wěn)定性高，解決了現(xiàn)有量子點(diǎn)多肽配體穩(wěn)定性不足而導(dǎo)致其在生物體內(nèi)的不穩(wěn)定，進(jìn)一步拓展了量子點(diǎn)一多肽復(fù)合物作為納米熒光探針在生物中的應(yīng)用。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖I是修飾QDs的新型多肽配體(H24)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I是結(jié)合QDs的組氨酸序列、2是提供多肽剛性結(jié)構(gòu)的序列、3是功能序列、4是帶負(fù)電荷的序列。圖2是用熒光分光光度計(jì)檢測(cè)H24-Cy5與QDs結(jié)合的速率圖，檢測(cè)波長(zhǎng)612nm(量子點(diǎn)熒光發(fā)射波長(zhǎng)為612nm)。其中a是對(duì)照實(shí)驗(yàn)H6_Cy5與QDs混合后檢測(cè)QDs熒光強(qiáng)度變化，b是H24-Cy5與QDs混合后檢測(cè)QDs熒光強(qiáng)度變化。([QD] = [p^)tide]=16nM)圖3是用毛細(xì)管電泳檢測(cè)H24_Cy5與QDs結(jié)合的穩(wěn)定性。電泳條件25mM硼酸緩沖液(pH 9. 3)，電壓為 18kV。H24-Cy5:QD=20:l, [QD] = O. 5 μ Μ。其中 a 是對(duì)照試驗(yàn)，沒(méi)有加取代分子。b是H24-Cy5與QDs混合后加入取代小分子(40倍的GP9G2H6和40倍的H6-GFP)。檢測(cè)波長(zhǎng)，實(shí)線為612nm檢測(cè)QDs，虛線為661nm檢測(cè)Cy5。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例本發(fā)明將就以下實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明，但應(yīng)了解的是，這些實(shí)施例僅為例示說(shuō)明之用，而不應(yīng)被解釋為本發(fā)明實(shí)施的限制。實(shí)施例I本發(fā)明所述的方法采用常規(guī)的固相Fmoc法，即固相樹(shù)脂上被Fmoc保護(hù)的單體氨基酸去保護(hù)后露出氨基，通過(guò)縮合反應(yīng)與溶液中氨基酸的羧基形成肽鍵，從而將氨基酸連接到樹(shù)脂上，使肽鏈從C端向N端延伸。I、基本材料(I)樹(shù)脂與連接分子固相Fmoc法選擇的樹(shù)脂為RinkAinide-ChemMatrixR W
月旨。這種樹(shù)脂具有非常好的溶脹性，可以使肽鏈之間更好地進(jìn)行縮合反應(yīng)，且有足夠的網(wǎng)絡(luò)空間滿足不斷增長(zhǎng)的肽鏈。采用HBTU和HOBt作為連接分子，將多肽分子固定到樹(shù)脂上。(2)單體合成所用單體為經(jīng)化學(xué)修飾的α -氨基酸。2、反應(yīng)步驟第一步，將第一個(gè)氨基酸共價(jià)連接到樹(shù)脂上加入適當(dāng)?shù)目s合劑如HBTU和HOBt，使被保護(hù)氨基酸羧基端與樹(shù)脂形成共脂以完成氨基酸的固定；第二步，去保護(hù)
采用堿性溶劑20%哌啶去除氨基上的Fmoc，暴露出氨基。第三步，激活和交聯(lián)采用活化劑HBTU和HOBt活化下一個(gè)氨基上的羧基，與樹(shù)脂上的氨基交聯(lián)，形成用鍵。第四步，重復(fù)第二步和第三步，反復(fù)循環(huán)添加單體氨基酸，直到合成完成。3、合成后處理( 1)洗脫和脫保護(hù)用脫保護(hù)劑三氟乙酸(TFA)將肽鏈從樹(shù)枝上洗脫下來(lái)，并脫聞
保護(hù)基。(2 ) HPLC分析純化，凍干保存。通過(guò)上述方法，合成多肽序列H24_G2P9GLVPRGSK (Cy5) DDD (H24_Cy5)，如下
權(quán)利要求
1.一種修飾量子點(diǎn)的新型多肽配體，其特征在于該多肽配體包括用于結(jié)合量子點(diǎn)的組氨酸序列(I)、提供多肽剛性結(jié)構(gòu)的序列(2)、功能序列(3)和帶負(fù)電荷的序列(4)，各序列之間以肽鍵相結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種修飾量子點(diǎn)的新型多肽配體，其特征在于所述的組氨酸序列(I)由賴氨酸側(cè)鏈修飾為4個(gè)組氨酸標(biāo)簽H6序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種修飾量子點(diǎn)的新型多肽配體，其特征在于所述的提供多肽剛性結(jié)構(gòu)的序列(2)為9個(gè)脯氨酸序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種修飾量子點(diǎn)的新型多肽配體，其特征在于所述的功能序列(3)為酶切序列LVPRGS或者具有靶向性的多肽序列。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種修飾量子點(diǎn)的新型多肽配體，其特征在于所述的帶負(fù)電荷的序列(4)為2 4個(gè)帶負(fù)電的氨基酸組成，如DD、DDD、DDDD、EE、EEE、EEEE或D與E的任意組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種修飾量子點(diǎn)的新型多肽配體，其特征在于所述的量子點(diǎn)為含有 Zn 的量子點(diǎn)，如 CdSe/ZnS、CdTe/ZnS、CdSe/ZnSe 或者 CdTe/ZnSe。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種修飾量子點(diǎn)的新型多肽配體(H24)，屬于納米生物技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明中的新型多肽配體包括用于結(jié)合量子點(diǎn)的組氨酸序列(1)、提供多肽剛性結(jié)構(gòu)的序列(2)、功能序列(3)和帶負(fù)電荷的序列(4)，各序列之間以肽鍵相結(jié)合。該配體合成方法簡(jiǎn)單，其N(xiāo)端通過(guò)4個(gè)組氨酸標(biāo)簽序列與量子點(diǎn)結(jié)合，大大提高了配體與量子點(diǎn)的結(jié)合速率及穩(wěn)定性，可以作為納米熒光探針廣泛應(yīng)用于生物標(biāo)記。
文檔編號(hào)C09K11/06GK102911259SQ20121035536
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者王建浩, 邱琳, 蔣鵬舉, 王車(chē)禮, 夏江 申請(qǐng)人:常州大學(xué)