近日,化學與材料科學學院周云雷副教授團隊在分析領域國際知名期刊《Biosensors and Bioelectronics》在線發表了題為“Antibody-free photoelectrochemical strategy for simultaneous detection of methylated RNA, METTL3/METTL14 protein and MazF protein based on enhanced photoactivity of MoSe2-BiOI nanocomposite”的研究論文。碩士研究生崔曉婷為該論文的第一作者,周云雷副教授和殷煥順教授為該論文的通訊作者。
研究表明,N6-甲基腺嘌呤(m6A)的表達與干細胞自我更新、晝夜節律、發育缺陷、肥胖、突觸信號和癌癥有關。因此,m6A的定量檢測在生物學和化學生物學領域具有重要意義。由于m6A的甲基惰性,共價識別法很難實現對m6A的特異性檢測;抗原抗體免疫法是目前應用最廣泛的方法,但抗體價格昂貴,保存條件苛刻,批次間差異較大。因此,本工作擬采用相關蛋白識別法實現m6A的特異性檢測?;诖?,該研究旨在開發一種操作簡便,靈敏度高,無抗體的光電化學生物傳感器用以同時檢測甲基化RNA、METTL3/METTL14蛋白和MazF蛋白。
該研究中,利用METTL3/METTL14蛋白對RNA序列中腺嘌呤的甲基化催化活性和MazF蛋白對含有ACA堿基的非甲基化RNA序列的特異性酶切活性,構建了一種同時檢測RNA甲基化、METTL3/METTL14蛋白和MazF蛋白的新型光電化學生物傳感器。制備了MoSe2-BiOI納米復合材料,并將其作為光活性材料,采用催化發夾組裝策略、聚天冬氨酸負載堿性磷酸酯酶策略和酶催化原位生成電子供體策略,實現了信號放大。在最佳條件下,甲基化RNA、METTL3/METTL14蛋白和MazF蛋白的檢測范圍分別為0.001 ~ 50 nM、0.001 ~ 25 ng/μL和0.001 ~ 10 U/mL,對應的檢測限分別為0.46 pM、0.51 pg/μL和0.42 U/μL。此外,通過評估藥物和復合污染物對MazF蛋白活性的影響,評估了所開發的蛋白質檢測方法的實用性,證明了所開發的方法在MazF相關疾病藥物篩選領域的適用性。并初步探究了污染物對METTL3/METTL14蛋白活性的影響,為RNA甲基化蛋白抑制劑的篩選提供了新的平臺。
圖1. 生物傳感器制作過程示意圖
該研究得到了國家自然科學基金項目、山東省自然科學基金項目、山東省重點研發公益項目、山東省高等學?!扒鄤摽萍加媱潯表椖康馁Y助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.115015
編 輯:萬 千
審 核:賈 波