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湖南大学聂舟团队Anal. Chem.:免标记双产物协同增强比色法检测脂质转移酶活性

脂质转移酶催化的蛋白质翻译后脂修饰在许多生物学过程中起着至关重要的作用,如膜缔合、蛋白质转运、蛋白-蛋白相互作用、信号转导、细胞增殖、分化和凋亡等。在脂质转移酶的催化作用下,多种信号蛋白被连接上脂肪酸和/或异戊二烯基,这些疏水性基团为调节细胞信号转导的特异性和效率提供了不同的信息。调节信号蛋白与细胞膜相互作用的脂质转移酶在调节蛋白脂修饰水平的过程中扮演着必不可少的角色,并成为许多疾病治疗的重要靶点。例如N -肉豆蔻酰基转移酶催化的蛋白肉豆蔻酰化与病毒功能、以及c-Abl酪氨酸激酶活性密切相关,是普通感冒病毒、艾滋病和中性粒细胞减少症形成的重要因素。不仅如此,研究表明人类肿瘤如胆囊癌、肺癌和结直肠癌等都有过度表达的脂质转移酶。因此,探索简便、灵敏的脂质转移酶活性检测方法对于进一步了解其相关分子机制、临床诊断和靶向治疗具有重要意义。


尽管脂质转移酶在许多细胞生理、病理过程中具有非常重要的作用,但是目前针对脂质转移酶活性测定的方法仍存在局限性,限制了相关药物的发展。现有检测方法包括放射性同位素标记法、酶联免疫法和荧光法等。这些方法尚存在技术复杂、试剂昂贵、过程繁琐、试剂存在一定的危险性等局限,并且部分方法仅适用于简单的溶液分析环境。因此,亟需开发简便、灵敏且可用于复杂体系中脂质转移酶活性检测的新方法。


近日,湖南大学化学化工学院聂舟教授(点击查看介绍)课题组设计和报道了一种双产物协同增强比色法用于灵敏检测脂质转移酶活性。该方法以人源的肉豆蔻酰基转移酶HsNMT1(Homo sapiens N-myristoyltransferase 1)为例。HsNMT1催化的两种产物脂质化正电荷多肽底物(Pep)和HS-CoA能够协同增强负电荷AuNPs的分散性,使溶液保持红色。因此,可以通过肉眼观察AuNPs由蓝到红的颜色变化,即可直观地判断出HsNMT1的活性水平。A520/A610比值能灵敏地反映HsNMT1在2-75 nM线性范围内的活性,最低检出限为0.56 nM。该方法被成功应用于检测不同细胞裂解液中的HsNMT1活性以及抑制剂筛选。考虑到底物肽的可灵活设计性,该工作所提出的检测方法有望广泛应用于其他脂质转移酶。与其他检测方法相比,该方法具有可视化、简便、即混即读及灵敏度高等优势,而且不涉及任何复杂修饰、分离或洗涤过程,在脂质转移酶抑制剂的高通量筛选、靶向治疗、临床诊断和基础生命科学等领域有巨大的潜力。


这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上,文章的第一作者是湖南大学博士研究生孙素娟,通讯作者为黄燕教授和聂舟教授。工作得到了国家自然科学基金杰出青年基金项目、面上项目的资助。


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Dual-Product Synergistically Enhanced Colorimetric Assay for Sensitive Detection of Lipid Transferase Activity

Sujuan Sun, Liangwen Li, Xianhua Wu, Rui Tang, Chunyang Lei, Hong-Hui Wang, Yan Huang*, Zhou Nie*, Shouzhuo Yao

Anal. Chem., 2020, DOI: 10.1021/acs.analchem.0c03973


导师介绍

聂舟

https://www.x-mol.com/university/faculty/10090


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