[发明专利]一种修饰量子点的新型多肽配体

说明书

技术领域

本发明涉及纳米生物技术领域，具体涉及一种修饰量子点的新型多肽配体。 

背景技术

量子点（QDs）是一种零维半导体纳米晶体，近似球形，直径1~12nm，可分散于水或者有机溶剂中形成胶体，由于QDs的尺寸接近甚至小于相应半导体相材料的激子（电子-空穴对）Bohr半径，受激发时产生的电子和空穴被限制在狭小的三维空间，因而表现出量子效应，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.Science 1998,281,2013-2016）。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。因此，具有高性能的水溶性量子点的合成受到了密切关注。 

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 I.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，K_d^-1约为1nM；但其结果证实组氨酸超过6个的线性多肽序列并不能提高结合速率，这可能是因为长链中的组氨酸不能全部与QDs结合；同时6个组氨酸序列与QDs的结合不是非常稳定，进入生物体内有可能被其他生物分子取代。因此，我们考虑改变组氨酸的结构，设计一种新型的多肽配体，使更多的组氨酸与QDs结合，以此提高结合速率及稳定性，从而大大提高QDs在生物标记领域中的应用。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有多肽配体与QDs结合速度慢、稳定性差等问题，限制其在生物领域中的普及使用，为解决上述技术问题，本发明提供一种与QDs结合速度快，而且稳定性好的新型多肽配体。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种修饰量子点的新型多肽配体，其特征在于：包括用于结合量子点的组氨酸序列（1）、提供多肽刚性结构的序列（2）、功能序列（3）和带负电荷的序列（4），各序列之间以肽键相结合。所述的组氨酸序列（1）由Lys侧链修饰为4个组氨酸标签（H6）序列；所述的刚性结构的序列为9个Pro序列；所述的功能序列（3）使得量子点与多肽连接后具有生物功能，如酶切序列LVPRGS或者具有靶向性的多肽分子等；所述的带负电荷的序列（4）使量子点保持稳定，通常为2~4个带负电的氨基酸组成，如DD、DDD、DDDD、EE、EEE、EEEE或D与E的任意组合。 

本发明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，本发明取得的有益效果是，本发明提供的修饰量子点的新型多肽配体，合成方法简单，可重复性高，与量子点结合速度快，稳定性高，解决了现有量子点多肽配体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——多肽复合物作为纳米荧光探针在生物中的应用。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是修饰QDs的新型多肽配体（H24）的结构示意图；图中1是结合QDs的组氨酸序列、2是提供多肽刚性结构的序列、3是功能序列、4是带负电荷的序列。 

图2是用荧光分光光度计检测H24-Cy5与QDs结合的速率图，检测波长612nm（量子点荧光发射波长为612nm）。其中a是对照实验H6-Cy5与QDs混合后检测QDs荧光强度变化，b是H24-Cy5与QDs混合后检测QDs荧光强度变化。([QD]=[peptide]=16nM)