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赖国松研究组最新科研成果在美国化学会《分析化学》期刊上发表

发布者:化工学院发布时间:2020-01-11浏览次数:375

近日,美国化学会《分析化学》(Analytical Chemistry) 期刊发表了重点实验室赖国松团队的最新科研成果,论文题为Proximity Binding-Triggered Assembly of Two MNAzymes for Catalyzed Release of G-Quadruplex DNAzymes and an Ultrasensitive Homogeneous Bioassay of Platelet-Derived Growth Factor”

作为一种与许多肿瘤细胞产生和增殖过程密切相关的重要细胞因子蛋白质标志物,血小板衍生生长因子BB(PDGF-BB)在血清等复杂生理基质中的方便、灵敏、准确检测对于疾病早期诊断具有十分重要的意义。在本工作中,赖国松教授研究组利用目标物生物识别反应触发组装两种镁离子核酸酶(MNAzyme) 催化释放高含量G-四链体DNA(G-DNAzyme) 进行催化显色反应,成功发展了一种性能优良的PDGF-BB均相比色生物分析新方法。如下图所示,首先通过核酸设计,在目标分析物PDGF-BB的两条核酸适配体S1S2末端各修饰一段第一种MNAzyme 1/2劈开碱基序列,利用S1S2PDGF-BB的特异性生物识别作用引起的邻位触及反应来形成S1/PDGF-BB/S2复合物。这样,该复合物即可结合分别由G-DNAzyme序列和第二种MNAzyme1/2劈开碱基序列(L1L2)组成的两条发夹DNA底物H1H2,从而形成第一种MNAzyme并在Mg2+辅助作用下催化剪切释放出H1H2中设计的G-DNAzyme用于比色信号转导。同时,该催化反应释放的L1L2在与引入的一段连接DNA (Linker)进行杂交反应之后,还可进一步结合H1H2形成第二种MNAzyme催化剪切释放出更多的G-DNAzyme实现比色信号放大,从而使得该方法具有很高的分析灵敏度。由于该方法操作简单,自动化程度较高,而且不需要昂贵的仪器设备、核酸标记进行信号转导,也不涉及使用纳米材料、蛋白质酶或核酸酶来进行信号放大,因而分析成本较为低廉,重复性较好,有望在临床疾病诊断领域发挥重要应用价值。

Analytical Chemistry为分析化学学科领域国际权威期刊、自然指数收录期刊及SCI中科院大类一区期刊,最新影响因子为6.350。该论文通讯作者为重点实验室赖国松教授,第一作者为分析化学专业2018级硕士生谢一铭,湖北师范大学为该论文唯一通讯单位。

该研究工作得到了国家自然科学基金(21475033)和湖北省高校优秀中青年科技创新团队计划(T201810)等科研项目资助。2017级化学工程与工艺专业本科生牛飞娜参与了该论文部分工作。