背景:生态毒理学对于评估和理解诸如重金属离子等突发污染物(EP)对自然环境的影响至关重要。EP 对人类健康和全球生态系统的正常运作构成重大威胁。主要的担忧是人类和动物通过受污染的水接触到重金属离子。饮用水中重金属离子的存在应依照世界卫生组织的规定进行监测。在众多有害金属离子中,铜离子会导致多种人类疾病。
结果:本研究探讨了噬菌体展示技术作为筛选重金属毒理学靶点的方法,重点研究铜。为识别具有独特肽序列的多种铜结合 M13 噬菌体克隆,并评估其对金属离子的亲和力,本研究利用大肠杆菌作为重组噬菌体的生产工厂,采用改良的生物淘选程序和酶联免疫吸附测定(ELISA)法。该研究突显了噬菌体展示作为生态毒理学筛选工具的重要性日益增加。我们合成了所选肽并对其进行修饰,以实现对水溶液中 Cu(II) 离子的快速光学检测。通过将丹磺酰基引入指定的肽序列,我们实施了荧光检测实验以进行实时测量。通过光谱测量证实了 Cu2+ 结合肽的有效性,从而实现了具有快速响应时间和高选择性的实时检测。
合肥肽库生物科技
为了实现特定的光学功能,从噬菌体展示实验中筛选出的独特选择性天然肽序列Met-His-Ile-Val-Pro-His-Glu经过了改造。为了省去标记反应的必要步骤,在固相肽合成(SPPS)过程中方便地连接了荧光团(丹磺酰氯)和作为供体的色氨酸。在肽的N端引入了丹磺酰基(DNS),并在C端插入了一个色氨酸残基。为了提高肽的溶解性、减少空间位阻并确保荧光团的正确定位,在天然序列与供体荧光团(DNS-L9)之间插入了一个灵活的连接体,如赖氨酸残基(图a)。在HEPES缓冲溶液(50mM,pH7.41)中评估了所得DNS-L9肽(10µM)对金属离子(Cu2+、Hg2+、Pb2+、Cd2+、Ni2+、Mn2+、Cr3+、As3+、Na+和K+)的荧光光谱响应(图5b)。分别配制了浓度为10µM的每种金属离子溶液,并逐个加入到DNS-L9溶液中,在330nm处激发,记录荧光发射光谱。在测试浓度下,将DNS-L9在Cu2+离子存在时的荧光响应与其他选定金属离子存在时的荧光响应进行比较,发现DNS-L9在水溶液中对Cu2+具有选择性,对其他金属离子没有荧光响应。相反,在加入1.0当量的Cu2+离子后,DNS-L9的发射强度显著降低,Cu2+的荧光猝灭率约为58.5%(图b)。
合肥肽库生物科技
单字母 H2N-MHIVPHEKW-OH
多字母 H2N-Met-His-Ile-Val-Pro-His-Glu-Lys-Trp-OH
氨基酸个数 9
分子式 C55H81N15O12S1
平均分子量(MW) 1176.39
结论:噬菌体展示技术成功应用于开发荧光肽基化学传感器,该传感器对 Cu2+ 具有高选择性和高灵敏度。所展示的结果清楚地表明,噬菌体展示技术可用于识别能识别水溶液中无机分析物(如金属离子)的肽。此外,成功鉴定出能够结合铜离子的噬菌体克隆以及一种合成修饰肽,对于寻找检测和回收受污染水中铜离子的替代方案具有重要意义。
参考文献:doi.org/10.1186/s12934-024-02553-4返回搜狐,查看更多
中文官网地址:https://www.ks-vpeptide.com.cn/
英文官网地址:https://www.ks-vpeptide.com
领英:https://www.linkedin.com/company/ks-v-peptide/