论文部分内容阅读
质谱作为蛋白质组学的重要研究手段，可以较准确地对多肽进行定性和定量分析，进而在多肽水平上鉴定蛋白。作为蛋白质组学分之的磷酸化蛋白质组学往往需要依赖质谱对磷酸化多肽的分析，以最终获取磷酸化蛋白的相关信息。然而，磷酸肽的低丰度和生物样品的复杂性加大了质谱检测的难度。为了解决这个难题，我们将复杂的生物样品用金属氧化物亲和色谱法(MOAC)以及固定金属离子亲和色谱法(IMAC)处理后，再用于质谱检测，能有效地对磷酸肽进行分离富集，并同时去除非磷酸化多肽。近年来，二维纳米材料具有较大的比表面积，可用于进一步功能化修饰，在生物分离领域中，可用作IMAC或MOAC分离材料的基底，进而构建多元复合材料用于生物分离与富集。 本论文借助二维纳米材料这一平台，将金属氧化物复合至二维片层材料表面，构建金属氧化物二维纳米片层复合材料，并最终应用于生物分离与富集。相比于传统金属氧化物纳米颗粒亲和探针，这类二维结构纳米探针不仅具有较大比表面积从而可以高效富集磷酸肽，而且可以控制磷酸化程度，这样可以在鉴别磷酸肽的同时测定磷酸肽位点个数，对于蛋白质组学的研究有重要意义。 1.Fe3O4嵌入式钛铌酸二维纳米片层材料用于磷酸肽的高效捕获和同位素标记 我们通过阳离子交换法在带负电的钛铌酸片层(TiNbNS)表面原位生成Fe3O4纳米颗粒，进而构建二元复合材料Fe3O4-TiNbNS，并用于磷酸肽的富集和原位标记。在2D材料中，TiNbNS提供大比表面积，Fe3O4纳米颗粒不仅提供磁性，更重要的是可以利用颗粒本身的位阻防止片层重新堆叠，使得材料表面积大大提高，从而使富集效率和选择性对比类似的金属氧化物以及层状材料都有显著增强。 最终，我们利用二维材料良好的富集能力，对血清中内源性磷酸肽进行富集，并采用原位同位素标记的方法，成功对白血病病人和健康人血清中的内源性磷酸肽进行相对定量分析。 2.Fe3O4/CeO2共修饰钛铌酸纳米片层探针用于磷酸肽的高效富集与可控去磷酸化 我们通过在TiNbNS二维片层材料静电吸附Fe3O4纳米颗粒，再在片层上原位合成CeO2纳米粒子，构建一种三元复合材料，将其应用于磷酸肽的分离富集以及去磷酸化作用的研究。2D片层材料不仅本身具有良好的富集磷酸肽能力，同时也给Fe3O4和CeO2纳米颗粒提供负载位点。在三元复合材料中， Fe3O4纳米颗粒提供磁分离能力，CeO2纳米颗粒提供去磷酸的能力。与单组份TiNbNS或者CeO2相比，三元复合材料具有与磷酸肽良好的亲和力，而且可以通过调节CeO2的上载量来调节去磷酸化程度，在富集磷酸肽的同时鉴别磷酸肽，并且可以得知精确的磷酸化位点的个数，对于蛋白质组学的研究有着重要意义。