近日，中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所倪嘉纘院士課題組的張吉林博士等人，設(shè)計(jì)合成了新型稀土基磁性親和材料，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)譜檢測前對復(fù)雜生物蛋白樣品酶解液中的磷酸化肽的高選擇性捕獲、快速磁分離提純和方便的磷酸化肽質(zhì)譜標(biāo)記。

    蛋白質(zhì)的可逆磷酸化修飾是生物體內(nèi)普遍存在的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)方式，幾乎參與生命活動的所有過程，發(fā)揮著重要的作用。目前已知許多人類疾病的發(fā)生都與異常的蛋白質(zhì)磷酸化修飾有關(guān)，而且有的疾病也會導(dǎo)致一些異常的磷酸化修飾。因此，探索生理和病理狀態(tài)下蛋白質(zhì)磷酸化規(guī)律對于闡述生命本質(zhì)和疾病發(fā)生機(jī)制具有重要意義。

    不過，目前用來鑒定磷酸化肽的方法存在費(fèi)用高、步驟煩瑣或需昂貴質(zhì)譜設(shè)備的局限。

    鑒于稀土離子對磷原子高選擇性親和作用和對膦酸酯鍵催化斷裂水解作用，稀土基親和材料能夠被利用來捕獲磷酸化肽，并使磷酸化肽去磷酸化作用產(chǎn)生80Da質(zhì)量數(shù)HPO3的丟失，從而起到親和材料、無機(jī)酶和磷酸化肽質(zhì)譜信號標(biāo)記的作用，達(dá)到選擇性捕獲和直接鑒定識別磷酸化肽的目的。此外，考慮到磁分離的便捷性和高效性，把Fe3O4粒子作為磁性核等包覆在稀土親和材料內(nèi)部，將有助于簡化分離過程，提高分離效率。

    張吉林等人據(jù)此設(shè)計(jì)合成了一系列稀土基親和材料。在此基礎(chǔ)上，他們近期又將磁性納米粒子和稀土基親和材料粒子共價(jià)地組裝到結(jié)構(gòu)獨(dú)特、比表面積極大的石墨烯基質(zhì)上，實(shí)現(xiàn)了對非磷酸化蛋白質(zhì)和低豐度的磷酸化肽的同時富集、逐個洗脫和分別檢測，顯著地提高了檢測效率，降低了操作費(fèi)用。

    相關(guān)成果已發(fā)表于《微觀》 、《化學(xué)通訊》、《材料化學(xué)雜志》、《歐洲化學(xué)》等國際期刊。