[发明专利]一种用于检测组蛋白乙酰转移酶的光电化学传感器及其检测方法

说明书

本发明公开了一种用于检测组蛋白乙酰转移酶的光电化学传感器及其检测方法。通过组蛋白乙酰转移酶催化底物肽的乙酰化反应，将乙酰基供体乙酰辅酶A催化水解成辅酶A。构建基于MoS₂纳米片的光电化学传感器，以水解生成的辅酶A为桥连试剂，将亲和素修饰的β‑半乳糖苷酶修饰至电极表面，催化底物4‑氨基苯‑β‑D‑半乳糖苷水解生成4‑氨基苯酚。4‑氨基苯酚可作为传感器上光电活性材料的电子供体，促进光电信号。根据组蛋白乙酰转移酶的浓度与光电信号之间的线性关系，可实现对组蛋白乙酰转移酶的灵敏检测。本发明构建的光电化学传感器具有优良的性能，其在临床分析领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及光电化学分析技术领域，具体涉及一种用于检测组蛋白乙酰转移酶的光电化学传感器及其检测方法。

背景技术

组蛋白乙酰转移酶(Histone Acetyltransferase，HAT)能够催化组蛋白上赖氨酸残基的乙酰化修饰反应，此反应需要依靠乙酰辅酶A作为乙酰基供体。反应后，乙酰辅酶A因失去乙酰基团而生成辅酶A。组蛋白乙酰化是一种非常重要的转录后修饰，在很多生物学过程中具有非常重要的作用，如转录调控和信号转导等。组蛋白的乙酰化有利于DNA与组蛋白八聚体的解离，核小体结构松弛，从而使各种转录因子和协同转录因子能与DNA结合位点特异性结合，激活基因的转录。而研究发现，异常的组蛋白乙酰化与多种疾病相关，而异常的组蛋白乙酰化又与组蛋白乙酰转移酶相关。因此，组蛋白乙酰转移酶可作为疾病治疗的潜在靶向分子。要实现相关的药物开发，关键在于对组蛋白乙酰转移酶的灵敏检测。

目前，关于组蛋白乙酰转移酶的检测，主要依赖于检测组蛋白乙酰转移酶催化生成的乙酰化的肽或者乙酰化的蛋白，主要技术有放射性标记法、酶联免疫分析、液相色谱、质谱等。放射性技术存在放射性污染的危害，对操作者的健康也有危害。酶联免疫分析则受制于抗体的有效性和假阳性，且抗体试剂比较昂贵。色谱和质谱技术则需要昂贵的大型仪器，样品前处理繁琐，需要专业的操作人员。因此，建立简单、快捷、具有高灵敏性和高选择性的方法，用于组蛋白乙酰转移酶的临床诊断分析，是至关重要的。

光电化学分析是一种新兴的分析技术，具有电化学分析和光化学分析的优点。其利用光激发光电活性材料，产生光生电子和空穴。而光生电子则被电极捕获，产生电流。基于其，其激发光源和检测信号是完全不同的两种形式，这样可以有效地降低背景信号的干扰，从而极大地提高分析检测的灵敏度。MoS₂纳米片层材料具有较低的细胞毒性和良好的光电转换活性，在可见光激发下，可产生光电子，形成稳定的光电流。目前尚未有基于MoS₂纳米片的光电化学分析方法检测组蛋白乙酰转移酶活性的报道。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种用于检测组蛋白乙酰转移酶的光电化学传感器及其检测方法，实现了对组蛋白乙酰转移酶的高特异性和高灵敏性检测。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种用于检测组蛋白乙酰转移酶的光电化学传感器，包括：电极，依次固定在电极表面的石墨烯-纳米金、MoS₂纳米片、氨基功能化的SiO₂纳米材料(SiO₂-NH₂)、(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯(SMCC)、辅酶A(CoA)、ZrO₂、生物素修饰的双链DNA(Biotin-dsDNA)和亲和素修饰的β-半乳糖苷酶(Avidin-Gal)。

所述生物素修饰的双链DNA，其中一条DNA链修饰有磷酸根，其序列如SEQ ID NO.1所示；另一条DNA链修饰有生物素，其序列如SEQ ID NO.2所示。具体如下：

5'-PO₄-AGTCGACCTGGCAGG-3'(SEQ ID NO.1)；