基于分子模拟黄曲霉毒素特异性多肽的筛选及传感器研究

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黄曲霉毒素B1属于I类致癌物,可导致肝癌甚至死亡。当前黄曲霉毒素B1常用的检测方法有色谱法和免疫分析等方法,色谱法操作复杂,检测成本高;免疫分析方法中,特异性抗体的制备是关键步骤,然而抗体制备过程复杂,且随机性大,因此寻找具备特异性抗体功能的物质成为新的研究热点。本研究借助计算机辅助模拟技术,通过分析PDB库中获得的黄曲霉毒素B1抗体的结合位点,截取亲本多肽片段;利用Discovery Studio软件对亲本多肽片段进行氨基酸定点突变和随机突变,构建特异性多肽库;进一步利用分子对接技术,根据结合能初步筛选得到六条多肽序列,并分别命名:S1-CRPEPKSIFRF、S2-CRRPEPKSIFRF、S3-CHISAFLSIFRF、S4-CNVLPFDSIFRF、S5-WNVVLPFDSIFRFC和S6-KYLAYTSIF-RFC;同时按结合能排序由低到高S6S6>S5>S3>S2>S1;两种方法均表明六条多肽能特异性结合AFB1,其中S4效果最佳。通过与计算机模拟结果比较分析,得到两条结论:一是与亲本多肽结合能越接近的特异性多肽,其结合AFB1能力越强;二是结合能低的特异性多肽的结合能力优于结合能高的。优化构建基于特异性多肽S4的电化学传感器方法。首先,电沉积原位还原法将金纳米粒子修饰到玻碳电极表面;然后特异性多肽S4通过金硫键自组装到修饰电极表面,最后通过差分脉冲法对AFB1进行检测。优化实验条件,沉积金的时间为90s、多肽溶液的浓度为0.5 mg/mL、多肽溶液的组装时间为1h、巯基己醇的封闭时间为60 min、黄曲霉毒素的结合时间为2 h时,建立基于特异性多肽S4的电化学传感器检测方法。该方法在10-2-10μg/kg的范围内有良好的线性关系(R2=0.9980),最低检出限为4×1 0-4 μg/kg,具有较好的稳定性、选择性和重现性,在样品(江米,玉米,大米)的添加回收实验中,方法的回收率在89.34%-126.78%范围内。实验表明,基于特异性多肽S4的电化学传感器方法可以应用于实际样品的检测。
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