基于信號放大檢測miRNA和BACE1酶切多肽的電化學(xué)研究.pdf

1、人體內(nèi)，生物分子miRNA和BACE1與膠質(zhì)瘤和阿爾茨海默病存在密切的關(guān)系。miRNA-182的表達(dá)水平可作為臨床上膠質(zhì)瘤早期診斷的依據(jù)，抑制BACE1的活性可在一定程度上減少Aβ的產(chǎn)生，因此，研究miRNA和BACE1對產(chǎn)生Aβ的前體蛋白的剪切具有重要的生物學(xué)意義。鑒于miRNA在體內(nèi)的低含量和以及BACE1對產(chǎn)生Aβ的前體蛋白的切割缺乏有效的檢測手段，本論文中，我們建立了基于一種巰基二茂鐵修飾的納米金/抗生物素蛋白復(fù)合物電化學(xué)信號放

2、大方法來檢測miRNA和BACE1對多肽的切割。
　　 miRNA(MicroRNA)是一種廣泛存在于真核生物中的小RNA，成熟體的miRNA長度大約為17-25nt。機(jī)體內(nèi)miRNA-182的表達(dá)水平在一定程度上可反映膠質(zhì)瘤的產(chǎn)生及發(fā)展過程。本論文中，我們采用電化學(xué)信號放大的方法，檢測了膠質(zhì)瘤中miRNA的表達(dá)水平。首先在金電極的表面修飾DNA單分子層，然后利用生物素標(biāo)記的miRNA和靶點(diǎn)miRNA與表面固定的DNA發(fā)生競爭反

3、應(yīng)，隨后巰基二茂鐵修飾的納米金/抗生物素蛋白復(fù)合物衍生到電極表面。二茂鐵的電化學(xué)信號與靶點(diǎn)miRNA濃度成反比例。該方法成功應(yīng)用于膠質(zhì)瘤患者血清中miRNA-182的測定。結(jié)果表明，癌癥患者中miRNA-182的含量是健康人的3倍左右，該結(jié)果和實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-qPCR)結(jié)果一致。此外，電化學(xué)方法操作簡單、重現(xiàn)性好(RSD＜5％)、檢測限低至10fM。
　　 BACE1是一種與阿爾茨海默病相關(guān)的重要的蛋白水解酶。

4、Aβ是β-淀粉樣蛋白前體(APP)的水解產(chǎn)物之一，APP依次由β-分泌酶(BACE1)、γ-分泌酶特異性酶切產(chǎn)生Aβ。目前大量的學(xué)者認(rèn)為Aβ的異常表達(dá)與阿爾茨海默病存在密切的關(guān)系，因此抑制BACE1的活性成為治療AD的重要途徑之一。本論文中模擬BACE1酶切APP的生物過程，設(shè)計(jì)一條含BACE1酶切位點(diǎn)的一段生物素標(biāo)記的多肽序列并修飾于金電極表面，經(jīng)過BACE1剪切，隨后用巰基二茂鐵修飾的納米金/抗生物素蛋白復(fù)合物衍生到電極表面，通過B