毛细管柱上反应研究氨基酸修饰肽核酸与蛋白质的相互作用

肽核酸(PNA)是一种由碱基和电中性的肽骨架组成的核酸类似物。相比核酸,PNA在体内具有更高的生物稳定性,具有成为蛋白质探针的潜能。在PNA骨架上引入氨基酸,可以提高其水溶性和细胞通透性,但也可能影响其与蛋白质的相互作用。本研究以含有凝血酶15-mer适配体相同碱基序列的15-mer PNA为模型,分别在其骨架N-末端修饰两个赖氨酸和谷氨酸形成(Lys)_2-PNA和(Glu)_2-PNA、建立了毛细管柱上反应方法,用于快速比较(Lys)_2-PNA和(Glu)_2-PNA与3种蛋白质人凝血酶(THB)、单链DNA结合蛋白(SSB)和人血清白蛋白(HSA)的相互作用,评估修饰的PNA与蛋白结合的亲和力和特异性。并比较了(Lys)_2-PNA和(Glu)_2-PNA与含有互补碱基序列的(Lys)_2-c PNA和(Glu)_2-c PNA与THB的相互作用差异。毛细管柱上反应结果表明,(Lys)_2-PNA和(Glu)_2-PNA与3种蛋白的相互作用强弱均为THB>SSB>HSA,但(Lys)_2-PNA和(Lys)_2-c PNA与THB的结合能力相近,(Glu)_2-PNA与THB的结合较(Glu)_2-c PNA更强。利用亲和毛细管电泳法测定了(Glu)_2-PNA与3种蛋白的亲和常数Kb。毛细管柱上反应无需样品孵育,分析快速简便,成本低,可用于蛋白质的PNA探针相互作用分析,以及辅助PNA探针的设计表征。