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基于酪氨酸酶调控的酪氨酸蛋白激酶活性分析方法

蛋白激酶催化诱导的蛋白质磷酸化是非常重要的蛋白翻译后修饰机制,在与细胞增殖、分化、发育和凋亡等密切相关的信号转导通路中发挥着重要的调控作用。其中,酪氨酸蛋白激酶(PTK)在细胞癌变过程中起着至关重要的作用。因此,建立简单实用的酪氨酸蛋白激酶活性分析方法对于疾病早期诊断及靶向药物开发都具有重要的意义。


近日,陕西师范大学刘成辉教授课题组基于酪氨酸酶的氧化调控机制设计了一种简单、灵敏且通用性强的荧光增强型酪氨酸蛋白激酶的活性分析方法。该方法的检测原理如下:首先针对靶标PTK设计合成其荧光标记的多肽底物。当体系在没有PTK存在的情况下,酪氨酸酶能够将多肽底物的酪氨酸残基氧化成邻二苯醌,进而通过电子转移机制(ET)猝灭多肽上标记的荧光基团,体系的荧光减弱。随着PTK的引入,酪氨酸残基的酚羟基被磷酸基团保护起来,从而使其不再能够被酪氨酸酶氧化,使得多肽底物保持较强的荧光信号,体系的荧光强度随PTK活性增大而增强。因此,通过测定体系的荧光信号强弱即可直观地检测PTK活性。

图1. 酪氨酸酶辅助的酪氨酸蛋白激酶检测方法的原理示意图


该设计巧妙地将酪氨酸酶对酚羟基的特异性催化氧化能力用于磷酸化和未磷酸化的酪氨酸残基的识别,同时结合氧化产物邻二苯醌可以对荧光基团产生猝灭这一现象,成功实现了简单、灵敏的荧光增强型PTK活性检测。该方法操作简单,只需要将酪氨酸酶与PTK反应体系混合后测量体系的荧光即可,大大简化了操作流程。此外,针对不同靶标PTK,合理设计相应的特异性多肽底物,可使其普遍适于不同种类PTK的活性分析。同时,该方法不仅可以用于酪氨酸蛋白激酶活性的检测,而且在药物筛选等方面也具有很好的应用前景。


这一研究成果发表在Chemical Communications 杂志,并被选为期刊封面,该论文第一作者为14级硕士生蒋超,通讯作者为刘成辉教授。


该论文作者为:Chao Jiang, Ya Li, Chenghui Liu,* Liying Qiu, Zhengping Li

原文(扫描二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):

A general and versatile fluorescence turn-onassay for detecting the activity of proteintyrosinekinases based on phosphorylation-inhibitedtyrosyl oxidation

Chem. Commun., 2016, 52, 12570-12573, DOI: 10.1039/c6cc07035c


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