一种用于色氨酸检测的肽适体以及基于该肽适体的比色型色氨酸检测方法

本发明属于生物传感监测应用领域，具体涉及一种色氨酸检测的肽适体以及基于该肽适体的比色型色氨酸检测方法。

背景技术：

1、色氨酸是自然界中分布最广泛的吲哚衍生物，是第一种被认为是许多动物必需的氨基酸。色氨酸除了部分融入蛋白质外，还通过各种途径代谢，产生重要的生物化合物，如黑色素、5-羟基色氨酸、5-羟色胺和褪黑素。色氨酸是人体18种必需氨基酸之一，是形成烟酸、血清素等神经递质和褪黑素等神经激素的主要前体。神经递质5-羟色氨酸与调节情绪、睡眠、食欲和消化、记忆和性行为有关。同时，色氨酸分解代谢是宿主-肠道菌群串扰的关键调节因子，任何影响这种相互关系的扰动都可能导致疾病的发展。最近的研究表明，人体中trp水平不适当可能导致阿尔茨海默病和帕金森病。因此，开发一种快速、准确的方法来测定色氨酸水平变得尤为重要。检测和测量色氨酸的传统分析方法包括x射线衍射（xrd）、质谱（ms）、核磁共振（nmr）、液相或气相色谱（lc/gc）。然而，与这些方法相关的设备需要大量投资，需要经过高度训练的人员操作，而且经常需要专门的实验室空间。除了高成本之外，全面分析所需的时间也很长。在各种传感策略中，比色法因其成本低、反馈快、简单、易读出而备受瞩目。

2、适配体，通常是通过指数富集的配体系统进化从寡核苷酸库中发现的单链dna、rna或肽，作为受体。此外，适体传感器可以达到皮摩尔灵敏度，这比使用其他微至纳摩尔灵敏度的电化学传感器更敏感。适体的另一个好处是，它们可以根据目标分子的检测标准进行化学修饰。适配体对同源配体以及一些抗体无法识别的配体，如离子或小分子，具有较高的亲和力和特异性，一旦被选中，可以通过化学过程大量合成适配体，比生产抗体成本更高。金（au）基纳米材料是纳米科学和纳米技术中广泛研究的课题之一。由于其诱人的电子、光学、磁性和热性能以及催化性能，金纳米材料在物理、化学、催化、技术、生物医学、材料科学和电化学传感器等领域获得了广泛的应用。更有趣的是，金纳米材料的内在特性可以通过调整其形状、大小和周围的化学环境来控制。金纳米材料被广泛用于制备电化学传感器的修饰电极表面。此外，金纳米材料可以很容易地与各种有机或生物配体进行多功能化，各种基于金的纳米复合材料已被开发用于电化学应用。在过去的几十年里，金和金基纳米材料在电化学传感器中的应用得到了大量的报道。

技术实现思路

1、本发明旨在针对目前现有技术的不足，提供一种色氨酸检测的肽适体以及基于该肽适体的比色型色氨酸检测方法，可以实现色氨酸的高灵敏度、特异性的快速检测。

2、为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

3、所述用于色氨酸检测的肽适体序列如seq id no.1所示：n端-cegnsssc-c端，所述肽适体的n末端被1个半膀氨酸组成的空间单元修饰。该肽适体可用于制备检测色氨酸的制剂。

4、基于上述肽适体的比色型色氨酸检测方法包括如下步骤：

5、（1）配制检测溶液：将氯金酸溶液滴加到超纯水中，然后滴加上述肽适体的溶液，搅拌，再滴加硼氢化钠溶液，继续搅拌，即得检测溶液；所述氯金酸溶液是氯金酸质量浓度为8-15%的氯金酸溶液，所述肽适体溶液是肽适体的浓度为1.5-2.5 mm的肽适体溶液，所述硼氢化钠溶液是硼氢化钠浓度为0.2-0.4m的硼氢化钠溶液；所述氯金酸溶液、肽适体溶液、硼氢化钠溶液的添加比例关系为：每10ml超纯水中添加10-20 μl氯金酸溶液、10-20μl肽适体溶液和15-25μl硼氢化钠溶液；

6、（2）将含有色氨酸的溶液，滴入检测溶液中，可直接肉眼观察颜色变化，之后加入氯化钾溶液，在紫外可见光分光光度计运行的情况下，扫描吸光度；所述含有色氨酸的溶液与检测溶液的体积比为1:6至1:12；所述氯化钾溶液是氯化钾浓度为0.8-1.2 m的氯化钾溶液，所述氯化钾溶液与检测溶液的体积比为1:4至1:8。

7、优选地，步骤（1）中添加肽适体溶液后的搅拌时间为0.5h，添加硼氢化钠溶液后的搅拌时间为1.5h。

8、优选地，步骤（1）中所述氯金酸溶液是氯金酸质量浓度为10%的氯金酸溶液，所述肽适体溶液是肽适体的浓度为2.0 mm的肽适体溶液，所述硼氢化钠溶液是硼氢化钠浓度为0.3m的硼氢化钠溶液；所述氯金酸溶液、肽适体溶液、硼氢化钠溶液的添加比例关系为：每10ml超纯水中添加15 μl氯金酸溶液、15μl肽适体溶液和20μl硼氢化钠溶液。

9、优选地，步骤（1）中所述超纯水是电阻率大于18 mω*cm的超纯水。

10、优选地，步骤（2）中所述紫外可见光分光光度计扫描范围为：400-800 nm。

11、优选地，步骤（2）中所述氯化钾溶液是氯化钾浓度为1.0 m的氯化钾溶液。

12、优选地，步骤（2）中所述含有色氨酸的溶液与检测溶液的体积比为1:9；所述氯化钾溶液与检测溶液的体积比为1:6。

13、优选地，所述基于肽适体的色氨酸比色型检测方法在10.0 μm-1.0 mm范围内具有良好的线性关系；其线性方程为：

14、 y= 0.0006812 x+0.2620 (r2 = 0.9845)

15、其中， y是溶液在589 nm的吸光度， x是色氨酸浓度（μm）。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

17、本发明将肽适体的高亲和性、高选择性、结构简单、易于操作等优点与比色型生物传感器的快捷、操作简单、无需标记的优势结合起来，可以实现色氨酸的快捷、超灵敏检测。

技术特征：

1.一种用于色氨酸检测的肽适体，所述肽适体序列如seq id no.1所示，所述肽适体的n末端被1个半膀氨酸组成的空间单元修饰。

2.基于权利要求1或2所述肽适体的比色型色氨酸检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

3.如权利要求2所述基于肽适体的比色型色氨酸检测方法，其特征在于，步骤（1）中添加肽适体溶液后的搅拌时间为0.5h，添加硼氢化钠溶液后的搅拌时间为1.5h。

4.如权利要求2所述基于肽适体的比色型色氨酸检测方法，其特征在于，步骤（1）中所述氯金酸溶液是氯金酸质量浓度为10%的氯金酸溶液，所述肽适体溶液是肽适体的浓度为2.0 mm的肽适体溶液，所述硼氢化钠溶液是硼氢化钠浓度为0.3m的硼氢化钠溶液；所述氯金酸溶液、肽适体溶液、硼氢化钠溶液的添加比例关系为：每10ml超纯水中添加15 μl氯金酸溶液、15μl肽适体溶液和20μl硼氢化钠溶液。

5.如权利要求2所述基于肽适体的比色型色氨酸检测方法，其特征在于，步骤（1）中所述超纯水是电阻率大于18 mω*cm的超纯水。

6.如权利要求2所述基于肽适体的色氨酸比色型检测方法，其特征在于，步骤（2）中所述紫外可见光分光光度计扫描范围为：400-800 nm。

7.如权利要求2所述基于肽适体的比色型色氨酸检测方法，其特征在于，步骤（2）中所述氯化钾溶液是氯化钾浓度为1.0 m的氯化钾溶液。

8.如权利要求2所述基于肽适体的比色型色氨酸检测方法，其特征在于，步骤（2）中所述含有色氨酸的溶液与检测溶液的体积比为1:9；所述氯化钾溶液与检测溶液的体积比为1:6。

9.如权利要求2所述基于肽适体的比色型色氨酸检测方法，其特征在于，所述基于肽适体的色氨酸比色型检测方法在10.0 μm-1.0 mm范围内具有良好的线性关系；其线性方程为：

10.如权利要求1所述的肽适体在制备检测色氨酸制剂中的应用。

技术总结
本发明公开了一种用于色氨酸检测的肽适体以及基于该肽适体的比色型色氨酸检测方法，所述肽适体序列如SEQ ID NO.1所示，所述肽适体的N末端被1个半膀氨酸组成的空间单元修饰。本发明将肽适体的高亲和性、高选择性、结构简单、易于操作等优点与比色型检测方法的快捷、操作简单、无需标记的优势结合起来，可以实现色氨酸的快捷、灵敏检测。

技术研发人员：冯泽猛,王文静,贺玉敏,印遇龙
受保护的技术使用者：中国科学院亚热带农业生态研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12