一种量子点标记蛋白聚合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种量子点标记蛋白聚合物的方法，属于纳米生物技术领域。其特征在于选用包含组氨酸标签序列（Histag）的荧光蛋白二聚物（TIP1-mCherry二聚体）。将蛋白与量子点按照一定比例混匀，偶联成蛋白-量子点复合物，并通过咪唑取代证实复合物的结构非常稳定。该方法对三维结构的蛋白与量子点组装特性的影响做了系统研究，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
。其特征在于选用包含组氨酸标签序列（Histag）的荧光蛋白二聚物（TIP1-mCherry二聚体）。将蛋白与量子点按照一定比例混匀，偶联成蛋白-量子点复合物，并通过咪唑取代证实复合物的结构非常稳定。该方法对三维结构的蛋白与量子点组装特性的影响做了系统研究，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(Histag)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，KtT1约为InM。虽然近几年在这方面研究有很大的进步，但对于三维结构的蛋白对组装特性的影响仍缺乏系统研究。因而，我们设计了包含Histag的荧光蛋白二聚物，使更多的组氨酸与QDs结合，以此提高结合的稳定性，从而大大提高QDs在生物标记领域中 的应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:为了研究三维结构的蛋白对量子点与蛋白组装特性的影响，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，选用了包含Histag的荧光蛋白二聚物，从而提高量子点与蛋白结合的稳定性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:，是蛋白上表达一个含有组氨酸标签的多肽序列，然后加入连接多肽(Cggwresai)2，使蛋白形成二聚体；将带组氨酸标签的蛋白二聚体与量子点混合，得到量子点标记的复合物。所述的蛋白为TIPfmCherry。所述的蛋白与量子点之间的摩尔比为1:1-64:1。由于选用的蛋白结合多个Histag，可同时与量子点结合，从而提高结合的稳定性。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，本专利技术提供的一种量子点标记蛋白聚合物的新方法，操作方法简单，可重复性高，与量子点结合速度快，当配体分子量越大，蛋白结合量子点的化学计量比越小，同时四聚体的空间结构越小，结合稳定性越高，解决了现有量子点蛋白结合的稳定性不足而导致其在生物体内的不稳定，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1TIP1-1iiCherry单体、TIP1-1iiCherry 二聚体与量子点的组装(A)量子点标记TIP1-1iiCherry 二聚体图2 不同摩尔比 TIP1-1iiCherry 与 QD 组装 a, QD ;b, 1:1 ；c, 2:1 ；d, 4:1 ；e,8:1 ；f,16:1 ；g,32:1 ;g,64:1。图3200mM(c)和400mM(b)咪唑置换QD-TIP1IiCherry蛋白-量子点复合物。图4200mM(b)和 400mM(c)咪唑置换 QD- (TIP1IiCherry 二聚物)，a 为未加咪唑的QD-蛋白复合物。【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选用发射波长为565nm的CdSe/ZnS量子点，选取TIP1蛋白，C端连接mCherry，N端连接一个Histag,组成一个TIP1IiCherry单体。将两个TIPfmCherry单体通过二聚多肽配体(CggWRESAI)2连接成为一个稳定的H形，TIP1-1iiCherry 二聚体具有2个Histag (图1)。将TIPfmCherry单体及其二聚体通过Histag分别与量子点按不同比例偶联混匀，得到TIP1-1iiCherry-QD复合物和TIPfmCherry 二聚体-QD复合物,用于FRET测定(图2)。 为了检测TIP1-1iiCherry单体及其二聚体与QDs结合的稳定性，将QDs与TIP1-1iiCherry单体及其二聚体混合后，加入咪唑取代配体(咪唑终浓度为200mM或400mM)。咪唑能与Zn离子螯合，因此可与Histag产生竞争,有可能把结合到QDs上的TIPfmCherry单体及其二聚体取代下来，因此通过加入高浓度的咪唑来判断TIP1-1iiCherry单体及其二聚体与QDs结合的稳定性。实验结果表明，加入大量取代分子后，TlP1-mCherry单体荧光削弱了 50% (图3), TIPfmCherry 二聚体削弱了 30%,说明QDs与TIPfmCherry 二聚体的结合比较稳定(图4)。实施例2选用发射波长为612nm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TIP1-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二聚体蛋白的快速结合,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，是在蛋白上表达一个含有组氨酸标签序列的多妝，然后加入连接多妝(CGGWRESAI) 2,使蛋白形成二聚体；将带组氣酸标签的蛋白二聚体与量子点混合，得到量子点标记的复合物。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述的蛋白是 TIP1-1iiCherry03.根据权利要求1所述的，其特征在于所述的蛋白与量子点之间的摩尔比为1:1-64:1。4.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述的量子点为含有Zn的量子点。5.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述含有Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量子点标记蛋白聚合物的方法，其特征在于，是在蛋白上表达一个含有组氨酸标签序列的多肽，然后加入连接多肽(CGGWRESAI)2，使蛋白形成二聚体；将带组氨酸标签的蛋白二聚体与量子点混合，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，李进晨，夏江，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：