[发明专利]一种检测hOGG1活性的生物传感器及其应用

说明书

本发明提供了一种检测8‑羟基鸟嘌呤DNA糖苷酶活性的生物传感器，包括核酸外切酶III，发卡探针和表面修饰DNA的金纳米。可采用表面增强拉曼检测8‑羟基鸟嘌呤DNA糖苷酶活性。本发明的生物传感器反应条件温和，反应速度快；其检测方法操作简便、检测周期短，检测灵敏度高；检测原理的主要过程均是在均相中实现的，提高了反应速度，降低了操作的复杂程度，实现了目标物的快速，简单，灵敏的检测；制作该生物传感器的工艺成本低。

技术领域

本发明涉及一种基于DNA分子机器表面增强拉曼散射检测hOGG1活性的生物传感器及其应用，属于核酸适配体生物传感器领域。

背景技术

DNA分子对活性氧特别敏感，易受到活性氧自由基（reactive oxygen species,ROS）的攻击，发生氧化性DNA损伤。DNA分子的主要氧化产物8-氧-鸟嘌呤（8-oxo-Gua）被视为DNA损伤的生物标志物。8-oxo-Gua具有高度的致突变性，在通过DNA聚合酶进行复制时，产生G:C-T:A颠换突变。在哺乳动物细胞中主要通过8-羟基鸟嘌呤DNA糖苷酶（hOGG1）介导的碱基切除修复通路清除8-oxo-Gua。hOGG1具有DNA糖基化酶和脱嘌呤/脱嘧啶裂解酶活性，可以特异性识别和切除DNA双链中因氧化损伤而产生的8-oxo-Gua，从而恢复基因组中正常的G:C配对，在防止8-oxo-Gua致突变作用中发挥着重要作用。可见，hOGG1介导的8-oxo-Gua碱基切除修复可以保护基因组免遭ROS所致的突变型损伤。因此，精确的检测hOGG1在人体内的表达水平具有重要的临床意义。

传统的检测hOGG1活性方法有聚合酶链反应片段长度多态性检测、酶链免疫检测、放射性标签和HPLC等方法，然而，以上这些方法受到放射性物质、昂贵的仪器设备以及复杂耗时等缺陷限制，很难普遍化。为了克服以上缺陷，一些基于比色和荧光的hOGG1活性检测策略发展起来，这些新技术给hOGG1活性检测方面带来了巨大的进步；但在实现更加灵敏、特异性检测hOGG1活性方面还有待进一步改善。

发明内容

针对现有技术中检测hOGG1活性的灵敏度、特异性低等问题，本发明提供一种基于外切酶Ⅲ和DNA分子机器等温扩增技术的生物传感器，实现了对目标物的循环放大，并运用拉曼光谱技术实现精准检测。

本发明的另一目的是提供上述生物传感器在检测hOGG1活性中的应用与检测方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种检测8-羟基鸟嘌呤DNA糖苷酶（hOGG1）活性的生物传感器，包括核酸外切酶III（ExoIII），发卡探针和表面修饰DNA的金纳米；

所述发卡探针的序列如SEQ No.1所示，3’端起第二个G为8-氧鸟嘌呤（8-oxo-G）；

所述金纳米表面修饰了Walker DNA与Protect DNA杂交链，Track DNA和拉曼染料；所述Walker DNA与Protect DNA杂交链和Track DNA通过硫-金键修饰于金纳米表面；

所述Walker DNA的序列如SEQ No.2所示，5’端修饰巯基（-SH）；

所述Protect DNA的序列如SEQ No.3所示；

所述Track DNA的序列如SEQ No.4所示，5’端修饰巯基（-SH）。

可选地，拉曼染料为2-硝基苯硫酚（DTNB）、4-乙酰氨基苯硫酚或4-邻巯基苯甲酸中任意一种。

可选地，纳米金的制备可以采用金氯酸还原的方法制备获得；还原剂可选用常用还原剂，如柠檬酸钠、鞣酸、抗坏血酸、白磷或硼氢化钠；优选地，纳米金采用金氯酸经柠檬酸钠还原获得。

一种上述生物传感器的制备方法，包括以下步骤：