不同金属/适配体双功能复合磁性纳米材料的制备及其对外泌体的富集性能

外泌体作为一种细胞外囊泡,其内容物可以反映亲代细胞的重要信息,而自身也具有独特的结构,能够执行特征的生物学功能。基于外泌体的表面化学和生物学特征,制备了不同类型的金属/适配体(Apt)双功能复合磁性纳米材料,并将其应用于外泌体的富集纯化。将适配体和外泌体表面目标膜蛋白的特异性结合性能与以钛、锆为代表的金属氧化物和外泌体磷脂双层膜的特异性亲和作用结合,可极大地提高分离材料对外泌体的分离选择性和富集容量。分别以Fe_(3)O_(4)@Zr-MOFs、Fe_(3)O_(4)@Zr-Ti-MOFs和Fe_(3)O_(4)@TiO_(2)等金属有机框架(MOFs)/金属氧化物磁性纳米材料为基底,制备对应的双功能MOFs/金属氧化物-适配体复合磁性纳米材料Fe_(3)O_(4)@Zr-MOFs-Apt、Fe_(3)O_(4)@Zr-Ti-MOFs-Apt和Fe_(3)O_(4)@TiO_(2)-Apt,并进一步对不同材料的外泌体富集性能加以评价。以超速离心法提取的模型外泌体以及尿液为样品,对修饰相同质量适配体和不同含量金属氧化物的双功能材料的富集性能加以对比。将3种双功能磁性纳米材料应用于尿液外泌体的富集,得到的外泌体裂解后经质谱鉴定,分别得到233、343和832个外泌体蛋白。这一结果也表明双功能磁性纳米材料可以充分结合核酸适配体亲和的高选择性和金属氧化物的高富集容量优势,对于复杂生物样品中外泌体的快速、高效分离纯化具有潜在的应用价值,而针对材料制备和分离纯化方法的设计也为新型外泌体富集材料的设计提供了一条可行的新思路。

基于TMT10-plex等量标记结合SMOAC富集磷酸肽的定量磷酸化蛋白质组性能评价

探索并建立了一种快速、简便且高通量定量磷酸化蛋白质组的策略,即采用连续互补的磷酸化富集方法SMOAC(Sequential enrichment of metal oxide affinity chromatography)结合TMT(Tandem mass tag)标记技术定量磷酸化蛋白质组学.以3例经紫草素处理的及3例正常的人肝癌HepG2细胞为实验材料,经Trypsin酶解后的肽段用TMT10-plex试剂进行等量标记,标记肽段先经TiO_(2)富集,收集包含磷酸化肽段的洗脱液,接着用次氮基三醋酸铁(Fe-NTA)对TiO_(2)的流穿液和清洗液进行二次富集,再次收集包含磷酸化肽段的洗脱液.整个实验流程做2组,对其中一组的2次洗脱液分别分析,另一组的2次洗脱液合并分析.在SMOAC的2次洗脱液合并分析中鉴定到4263个磷酸化蛋白上超过13000条磷酸化肽,富集特异性>97%,其中被定量的磷酸化蛋白为3848个,占总鉴定量的90%以上.研究结果表明,SMOAC能够有效提高磷酸化肽段的鉴定效率,且能与TMT等量标记试剂结合,实现对少量蛋白样品的磷酸化蛋白定量分析.