《科学通报》
开博时间：2019-09-06 16:50:00《科学通报》是主要报道自然科学各学科基础理论和应用研究方面具有创新性、高水平和重要意义的研究成果。报道及时快速，文章可读性强，力求在比较宽泛的学术领域产生深刻影响。
分子印迹与蛋白识别
2020-11-20 17:59:00分子印迹是模拟抗体和酶的专一识别性能的重要仿生识别技术。分子印迹材料在满足人工抗体选择性和特异性要求的同时, 还可以弥补天然抗体物理化学稳定性差、制备复杂、价格昂贵、筛选困难等缺陷, 并已经广泛应用于分离、样品处理和传感等领域。然而, 其中的成功案例主要以小分子为主, 蛋白质分子印迹的发展相对滞后。
21世纪以来, 材料科学等学科的迅速发展为蛋白质分子印迹技术提供了新的契机。近年来蛋白质分子印迹已取得一定的研究进展, 其中不乏一些成功的新型蛋白质印迹策略。这些性能优异、功能独特的新型蛋白质印迹材料, 已经在蛋白组学、疾病诊断/治疗、生物成像等领域中展现出独特的优势和潜力。
福州大学林子俺教授课题组从蛋白质分子印迹策略出发, 总结了近十年来发展的蛋白质分子印迹新方法、新策略, 阐述了各种策略的独特优势, 并综述了该领域的发展方向和应用前景。
(一)纳米骨架表面印迹
纳米材料包括SiO2, Fe3O4, 量子点, 纳米线, 碳纳米管, 石墨烯等, 具有比表面积大、成本低、制备简单的特点, 制备得到的纳米骨架蛋白表面印迹材料吸附容量高, 具有更快的结合动力学。同时, 和特殊的纳米材料结合, 纳米骨架蛋白表面印迹材料还能被赋予新的独特性能, 如磁响应、荧光等。
(二)硼酸亲和表面印迹
硼酸亲和表面印迹是针对糖基化蛋白的印迹方法。硼酸亲和表面印迹发展至今, 已经能够对糖蛋白进行高选择性、高特异性的亲和识别, 并已应用到蛋白组学、生物成像、临床诊断等领域。尤其是刘震课题组发展的普适的硼酸亲和可控定向表面高效印迹法, 展现了优越的分子识别性能。
(三)抗原决定基印迹
抗原决定基印迹是以蛋白质表面暴露的一小段短肽为模板进行印迹, 最接近抗体或酶识别抗原或受体的印迹方法。抗原决定基表面印迹的最大优势在于, 只要获取目标蛋白的肽段序列, 就可以其中一段肽段为模板制备出相应的蛋白质印迹材料。
(四)固相合成
固相合成是一种在固定模板的载体上合成分子印迹材料的方法。该方法生产效率高、模板可重复利用, 适合大规模工业生产, 得到的纳米分子印迹聚合物识别位点均一、亲和力强、溶解性好、稳定性强, 具有和单克隆抗体相当的尺寸和特异性, 在临床诊断、生物分析领域有潜在的应用价值。
(五)印迹后修饰
印迹后修饰的主要机理是对印迹空穴中的特殊功能单体进行位点特异性修饰, 通过化学修饰的方式赋予印迹聚合物新的性能, 真正实现“量身定制”, 如荧光信号、结合活性开/关转换、结合特性精细调节等。
总的来说，蛋白质分子印迹近十年来在合成策略和方法上已得到很大的创新和进步，一系列性能优异、功能独特的蛋白质印迹材料不断涌现。然而，通用性好、适应性强的蛋白质印迹方法还未出现。因此，开发普适、通用的蛋白质分子印迹方法依然是蛋白质分子印迹领域的主要挑战和目标。
文/贺燕庭, 白璟, 林子俺
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