雙偏振干涉測(cè)量技術(shù)研究生物分子相互作用：基于功能化脫氧核酸實(shí)時(shí)無標(biāo)檢測(cè)小分子

楊秀榮， 王 勇

（電分析化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所，吉林長(zhǎng)春130022）

實(shí)時(shí)無標(biāo)監(jiān)測(cè)生物分子連接過程對(duì)理解生化過程具有重要的意義。當(dāng)前，表面等離子體共振技術(shù) (SPR)被廣泛地應(yīng)用于監(jiān)測(cè)這一過程，然而，常規(guī)的SPR僅能提供分子之間相互作用時(shí)分子層質(zhì)量變化，并且只能直接檢測(cè)分子量大于1 000的分子[1～2]。近來，F(xiàn)arfield公司研發(fā)了一種基于雙偏振干涉測(cè)量的實(shí)時(shí)無標(biāo)技術(shù)能很好的解決這些問題，這種雙偏振干涉測(cè)量技術(shù)(Dual Polarization Interferometry,DPI)能夠可信地檢測(cè)分子量低于50的小分子，并且能夠準(zhǔn)確測(cè)量分子層的質(zhì)量、厚度和折射率的變化[3～4]。這些信息有助于理解生物分子相互作用中的結(jié)構(gòu)變化，并且能直接給出結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系。功能化脫氧核酸近年來因其特異性識(shí)別能力而被廣泛地用于構(gòu)造各種分析物的傳感器[5～6]，然而這些傳感器并不能實(shí)時(shí)地研究其相互作用。

該文以coralyne/48個(gè)堿基的聚腺苷脫氧核酸(coralyne/polyA48)和Hg2+/21個(gè)堿基的富胸腺脫氧核酸(Hg2+/MSO)為模型，利用DPI技術(shù)研究了它們之間的相互作用并構(gòu)造這些小分子的傳感器。對(duì)于Hg2+/MSO,由質(zhì)量改變結(jié)合曲線得到了結(jié)合速率常數(shù)，解離速率常數(shù)和結(jié)合熱力學(xué)常數(shù),而構(gòu)造的 Hg2+傳感器的線性范圍為0.1～3 μmol/L。此外，實(shí)驗(yàn)還證明了所研發(fā)的基于功能化脫氧核酸的傳感器對(duì)coralyne或Hg2+有很好的選擇性。預(yù)期這種基于功能化脫氧核酸為特異性識(shí)別元素的傳感策略能推廣到其它各種分析物的檢測(cè)，并且能同時(shí)研究其相互作用，進(jìn)而能更深入理解功能化脫氧核酸與分析物間的結(jié)構(gòu)特征。

（略）