磁性分级多孔纳米MOF复合材料的可控构筑及其对磷酸化蛋白/肽段的高效检测
批准号:
31771037
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
吴尧
依托单位:
学科分类:
生物材料与生物效应
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
何静、马少华、蔡爽、蒋培培、朱月、罗斌
中文摘要
目前已知的许多疾病的发生发展都与异常的蛋白质磷酸化密切相关,如何高选择性地富集磷酸化蛋白/肽段已成为制约其准确鉴定和病因分析的瓶颈问题之一。本项目针对以上问题,拟利用分级多孔的结构和多重特异性识别策略,运用配位化学原理和自组装技术,可控制备磁性分级多孔纳米金属-有机框架纳米材料,最终实现对不同尺度磷酸化蛋白/肽段的高效富集和检测。阐明通过金属离子、有机配体、模板剂和磁性纳米粒子等的相互作用和组装,获得结构和功能可控的磁性纳米MOF复合材料的作用机制和影响规律;揭示磁性纳米复合材料中与磷酸基团具有特异性亲和作用的金属离子、氨基基团和精氨酸等的密度和分布,以及分级孔道的孔径大小和分布等对磷酸化蛋白/肽段的富集和检测效率等的作用和规律,进一步开发和拓展磁性纳米生物材料在生物医学中的应用,为疾病的检测和早期诊断提供更精准的方法和手段。
英文摘要
The occurrence and development of many diseases are known that is closely related to the abnormal protein phosphorylation. How to selective enrichment of phosphorylated protein / peptide has become one of the bottlenecks in the accurate identification and cause analysis. This project is to solve the above problems, intends to use the graded porous hierarchical structure and multiple specific recognition strategy, using the principle of coordination chemistry and self- assembly technique, can manufacture the magnetic porous nano metal-organic framework composite controllably, and eventually realize the different scales of phosphorylated protein / peptide enrichment and detection. To explain the mechanism and influence how to obtain the magnetic nano MOF composite material through the controllable interaction and assembly of metal ions and organic ligands, template and magnetic nanoparticles; and reveal the effect of the distribution density of metal ions, amino group and arginine acid, and graded pore size and distribution as well, which have some specific affinity with Phosphate group on the phosphorylated protein / peptide enrichment and detection efficiency. Finally, to further develop and expand the application of magnetic nano-biomaterials in biological medicine, provide methods and means for more accurate detection and early diagnosis of diseases.
异常的蛋白质磷酸化与众多疾病的发生发展密切相关。生物样本中的蛋白质磷酸化比例低,磷酸化肽离子化效率差,存在大量高丰度杂肽的信号干扰,使得磷酸化肽的质谱信号被严重覆盖,极大地限制了对其深入研究和可靠分析。因此,如何高选择性地富集磷酸化蛋白/肽段已成为制约其准确鉴定和病因分析的瓶颈问题之一。针对以上问题,本项目运用配位化学原理和自组装技术设计制备了具有分级多孔结构和多重特异性识别功能的磁性纳米MOF复合材料,最终实现了对于磷酸化蛋白/肽段富集的高选择性、高效率、低检测限等。同时,揭示了磁性纳米复合材料中与磷酸基团具有特异性亲和作用的金属离子、氨基基团和精氨酸等的密度和分布,以及分级孔道的孔径大小和分布等对磷酸化蛋白/肽段的富集和检测效率等的作用和规律。以复杂生物样本中痕量的磷酸化肽为目标,该磁性纳米复合材料预富集处理结合液质联用质谱磷酸化蛋白组学技术为样本中磷酸化蛋白分析提供了氨基酸序列,修饰位点,归属细胞等生物学信息。本项目研究将为发展新型的磷酸化蛋白/肽段预富集技术提供载体材料支撑和理论依据,为疾病早期诊断的重要分子信号磷酸化蛋白的高效富集检测开发新材料,进一步拓展磁性纳米生物材料在生物医学领域的应用方向。
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DOI:
10.1039/d0tb02517h
发表时间:
2021-01
期刊:
Journal of materials chemistry. B
影响因子:
--
作者:
[Shuang Yan;Bin Luo;Jia He;Fang Lan;Yao Wu]
通讯作者:
Shuang Yan;Bin Luo;Jia He;Fang Lan;Yao Wu
Surfactant-free Synthesis of Covalent Organic Framework Nanospheres in Water at Room Temperature
室温水中无表面活性剂合成共价有机骨架纳米球
DOI:
--
发表时间:
2021
期刊:
Journal of Colloid and Interface Science
影响因子:
9.9
作者:
[Jia He, Bin Luo, Huinan Zhang, Zhiyu Li, Nanhang Zhu, Fang Lan, Yao Wu]
通讯作者:
Yao Wu
Magnetic polymer nanomaterials for sample pretreatment in proteomics
用于蛋白质组学样品预处理的磁性聚合物纳米材料
DOI:
10.1039/d0ma01015d
发表时间:
2021
期刊:
Mater. Adv.
影响因子:
--
作者:
[Bin Luo, Lingzhu Yu, Jia He, Zhiyu Li, Fang Lan, Yao Wu]
通讯作者:
Yao Wu
DOI:
10.1039/c8tb00705e
发表时间:
2018-06
期刊:
Journal of materials chemistry. B
影响因子:
--
作者:
[Bin Luo;Xiaoxi Zhou;Peipei Jiang;Qiangying Yi;Fang Lan;Yao Wu]
通讯作者:
Bin Luo;Xiaoxi Zhou;Peipei Jiang;Qiangying Yi;Fang Lan;Yao Wu
Glutathione-Functionalized Magnetic Covalent Organic Framework Microspheres with Size Exclusion for Endogenous Glycopeptide Recognition in Human Saliva
具有尺寸排除功能的谷胱甘肽功能化磁性共价有机框架微球用于人唾液中的内源糖肽识别
DOI:
10.1021/acsami.9b15905
发表时间:
2019-12-18
期刊:
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子:
9.5
作者:
[Luo, Bin, He, Jia, Wu, Yao]
通讯作者:
Wu, Yao
共 15 条
装载磁性磷酸钙复合粒子的水凝胶支架材料及其调控成骨-破骨细胞稳态的分子学机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:吴尧
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依托单位:
基于外部刺激响应的超顺磁性骨修复材料对巨噬细胞的动态极化调控及其机理研究
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批准号:31971265
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2019
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负责人:吴尧
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依托单位:
光/磁纳米粒子复合组装体的可控构筑及其对外泌体的高效特异性分离
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批准号:21571134
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2015
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负责人:吴尧
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依托单位:
超顺磁性纳米粒的纳米-生物界面及其对细胞行为的调控
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批准号:51273127
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项目类别:面上项目
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资助金额:79.0万元
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批准年份:2012
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负责人:吴尧
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依托单位:
磁纳米复合功能材料与细胞相互作用机理的研究
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批准号:31070849
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项目类别:面上项目
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资助金额:33.0万元
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批准年份:2010
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负责人:吴尧
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依托单位:
磁性纳米材料表面功能化及其选择性细胞识别
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批准号:50773046
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项目类别:面上项目
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资助金额:32.0万元
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批准年份:2007
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负责人:吴尧
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依托单位:
国内基金
海外基金