一种量子点标记纳米带蛋白的方法技术

本发明专利技术公开了一种量子点标记纳米带蛋白的方法，属于纳米生物技术领域。该方法是设计一种含有组氨酸的无规则卷曲的融合纳米带蛋白，并加入互补多肽，使纳米带蛋白的无规则卷曲序列转化为刚性的螺旋式卷曲，使组氨酸都在螺旋式卷曲的一侧，然后将螺旋式卷曲的蛋白与量子点混合，得到量子点标记的复合物。该方法提高了蛋白与量子点结合的稳定性，可以作为纳米荧光探针广泛应用于生物标记。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，属于纳米生物
。该方法是设计一种含有组氨酸的无规则卷曲的融合纳米带蛋白，并加入互补多肽，使纳米带蛋白的无规则卷曲序列转化为刚性的螺旋式卷曲，使组氨酸都在螺旋式卷曲的一侧，然后将螺旋式卷曲的蛋白与量子点混合，得到量子点标记的复合物。该方法提高了蛋白与量子点结合的稳定性，可以作为纳米荧光探针广泛应用于生物标记。【专利说明】
本专利技术涉及纳米生物
，具体涉及。
技术介绍
量子点(QDs)是一种零维半导体纳米晶体，近似球形，直径I~12nm，可分散于水或者有机溶剂中形成胶。与传统的有机染料相比，QDs具有更优异的光谱性质，如激发光谱宽且连续分布，而发射光谱呈对称分布且宽度窄，颜色可调，并且光化学稳定性高，不易光解(Marcel BJ, Mario M, Peter G, et al.Sciencel998, 281，2013-2016)。这些优越的性能使QDs在体内细胞成像和生物特定标记等方面都得到了广泛应用，它正在并将日益成为分子细胞成像研究中非常重要的一种探针工具。目前，在生物标记中应用最广泛的是金属有机溶剂法合成的脂溶性CdSe/ZnS量子点。因此，必须将脂溶性的QDs转化成水溶性的QDs才能进行生物标记。而将脂溶性的QDs转化成水溶性的QDs最常用的方法是先用巯基小分子(如巯基乙酸、巯基丙酸、谷胱甘肽、巯基丁二酸等)取代脂溶性QDs表面的配体，然后通过偶联剂与生物分子偶联?’另一种常用的QDs标记生物分子的方法是与含有组氨酸标签的多肽或蛋白结合。QDs表面的Zn原子和多组氨酸残基的金属亲和协调作用，含有组氨酸残基的蛋白质和多肽能够直接接到QDs表面的Zn原子，这种方法具有很好的稳定性，已逐渐成为生物标记中一种常用的方法° Sapsford 等(Sapsford K.E., Pons T., Medintz 1.L., et al.J.Phys.Chem.C2007, 111，11528-11538)系统地研究了含组氨酸多肽与QDs之间的相互作用及结合常数等，6个组氨酸序列与QDs的结合速率是约100秒，Kd-1约为InM。到目前为止，仍未有人研究蛋白结构的变化对量子点标记的影响。因而，我们设计了一种含有组氨酸的无规则卷曲的纳米带蛋白，并利用互补多肽对其介导，使得纳米带蛋白结构由无规则卷曲转变为刚性的螺旋式卷曲，转换后的纳米 带蛋白更易与量子点组装，这一工作有利于为纳米粒子设计蛋白配体。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:为了研究蛋白结构的变化对量子点标记的影响，以及QDs标记蛋白稳定性差的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供，设计一种含有组氨酸的无规则卷曲的融合纳米带蛋白，并加入互补多肽，使纳米带蛋白的无规则卷曲序列转化为刚性的螺旋式卷曲，使组氨酸都在螺旋式卷曲的一侧，然后将螺旋式卷曲的蛋白与量子点混合，得到量子点标记的复合物。融合纳米带蛋白是由一个待标记蛋白再加一段多肽序列构成，例如，这段多肽序列是由5个Pepl通过脯氨酸连接。此时这段5个Pepl序列是无规则的，当加入互补多肽后，即加入5倍分子量的互补多肽P印2后，这段序列从无规则变为螺旋式卷曲，就像一条带一样，即所谓的纳米带蛋白。通过脯氨酸连接的作用是能够提供一个旋转的角度，使其最终形成纳米带。所述的P印I 的序列为 HK VAQLKHE NQALEHE VASLEHK VSAL (SEQ ID N0.1)。所述的P印2 为 KEVQALEEK NAQLKEK VSALKKE VASLE (SEQ ID N0.2)。由于形成螺旋式卷曲后，组氨酸在螺旋式卷曲一侧，可同时与量子点结合，从而提高结合的稳定性。转换后的纳米带蛋白与量子点结合后环绕在量子点表面。本专利技术所述的量子点为含有Zn的量子点，如CdSe/ZnS、CdTe/ZnS、CdSe/ZnSe或者CdTe/ZnSe。采用上述的技术方案后，本专利技术取得的有益效果是，本专利技术提供的，操作方法简单，可重复性高，可改变蛋白结构使其易与量子点结合，有利于为纳米粒子设计新型蛋白配体，进一步拓展了量子点一蛋白作为纳米荧光探针在生物中的应用。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1纳米带蛋白的系统说明；(a)无规则卷曲的纳米带蛋白；(b)加入pep2 (KEVQALEEK NAQLKEK VSALKKE VASLE)形成螺旋式卷曲；(c)螺旋式卷曲的纳米带蛋白与QD组装；(d)螺旋式卷曲结构的螺旋轮描述显示组氨酸都排布在螺旋式卷曲一面。图2螺旋式卷曲的 纳米带蛋白更易于量子点结合；a，无互补多肽；b，有互补多肽。【具体实施方式】实施例本专利技术将就以下实施例作进一步说明，但应了解的是，这些实施例仅为例示说明之用，而不应被解释为本专利技术实施的限制。实施例1设计的融合纳米带蛋白，由两部分组成:(l)mcherry突光蛋白；(2) 5个无规则卷曲多肽序列pepl通过脯氨酸连接，每个pepl包含4个组氨酸。当加入多肽(pep2,KEVQALEEK NAQLKEK VSALKKE VASLE)后，纳米带蛋白的无规则卷曲序列转换为螺旋式卷曲，使组氨酸都在螺旋式卷曲的一侧，从而转换后的蛋白更易与量子点发生组装，环抱于量子点表面。纳米带蛋白构型的转变设计P印I为HK VAQLKHE NQALEHE VASLEHK VSAL，将5条p印I通过脯氨酸连接，与mcherry突光蛋白形成融合纳米带蛋白。将5eq的P印2 (KEVQALEEK NAQLKEK VSALKKE VASLE)与纳米带蛋白混合，纳米带蛋白由原来的无规则卷曲转变为刚性螺旋式卷曲(图1)。所用量子点为发射波长610nm的CdSe/ZnS量子点。无规则卷曲的纳米带蛋白中的组氨酸随机散落排布，而螺旋式卷曲的纳米带蛋白中的组氨酸都排布在螺旋式卷曲一面(图1 (d))。螺旋式卷曲的纳米带蛋白与量子点偶联，偶联后的蛋白刚好环绕于量子点表面(图1(c))。而螺旋式卷曲的纳米带蛋白与量子点偶联后，在610nm出现很明显的FRET信号(图2，曲线b)，因此证实螺旋式卷曲的纳米带蛋白比无规则卷曲的纳米带蛋白更易与量子点结合(图2)。实施例2 所用量子点为发射波长650nm的CdTe/ZnS量子点，其他步骤同实施例1。实施例3所用的融合蛋白为GFP荧光蛋白，其他步骤同实施例1。通过上述三个实施例可以看出，本专利技术可以实现量子点与纳米带蛋白的快速结合,并且稳定性高,操作方便。以上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。【权利要求】1.，其特征在于，设计一种含有组氨酸的无规则卷曲的融合纳米带蛋白，并加入互补多肽，使纳米带蛋白的无规则卷曲序列转化为刚性的螺旋式卷曲，使组氨酸都在螺旋式卷曲的一侧，然后将螺旋式卷曲的蛋白与量子点混合，得到量子点标记的复合物。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述的融合纳米带蛋白是由待标记蛋白再加一段多肽序列构成，所述多肽序列包含一段pepl，pepl的序列为 HK VAQLKHE NQALEHE 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量子点标记纳米带蛋白的方法，其特征在于，设计一种含有组氨酸的无规则卷曲的融合纳米带蛋白，并加入互补多肽，使纳米带蛋白的无规则卷曲序列转化为刚性的螺旋式卷曲，使组氨酸都在螺旋式卷曲的一侧，然后将螺旋式卷曲的蛋白与量子点混合，得到量子点标记的复合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王建浩，蒋鹏举，邱琳，王车礼，李静燕，郭沛霖，夏江，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：