开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
研究背景:
随着生物技术的兴起和发展,基因工程技术的突飞猛进,,越来越多的蛋白多肽类药物被开发并用于疾病诊断和治疗。目前常见的蛋白多肽类药物有干扰素类 ,白细胞介素,生长因子类,单克隆抗体,细胞因子,抗凝血剂和血栓溶解剂等。蛋白多肽类药物的生理活性强,疗效高,可用于治疗严重威胁人类健康的肿瘤、病毒性肝炎、艾滋病及一些自身免疫性疾病, 还有SARS 病毒早期快速诊断的蛋白芯片 、SARS 疫苗和治疗药物的应用等在维持机体正常功能中发挥着重要的作用。目前蛋白类药物已成为国际药学界研究的热门课题。
目前,蛋白多肽类药物药代动力学研究的最大的瓶颈表现在两个方面:(1)蛋白多肽和内源性蛋白多肽都由氨基酸组成,结构性质相似难以分离提取和纯化;(2)在药代动力学研究中,目标蛋白多肽给药量小,血药浓度极低,而各种内源性蛋白含量要高出数千上万倍,这种干扰使目标分子的有效提取和准确测量非常困难。然而,现代科学技术的飞速发展为此类药物的药代动力学研究提供了多种分析手段,如生物检定法、同位素标记示踪法、免疫分析法、液相色谱(LC)、毛细管电泳(CE)、气相色谱(GC)、质谱(MS)、核磁共振(NMR)、液相色谱-质谱(LC-MS)和毛细管电泳-质谱(CE-MS)联用技术等。其中LC-MS 联用技术在选择性 、灵敏度 、Mr 测定和提供结构信息等方面具有明显的优势,能够同时获得可靠的定性和定量结果。然而,由于复杂蛋白质样品具有组成极端复杂和动态范围宽的特点,使得其检测灵敏度仍旧不能满足现代分析方法的要求,特别是诸多具有重要生物学功能的蛋白质(如生物标记物或药物靶点蛋白质)往往为低丰度蛋白质,难于实现有效的检测[1,2]。因此,改进蛋白质/多肽的检测灵敏度具有重要的意义。
研究目的及意义:
目前为止,质谱技术已经成为多肽分析必不可少的工具[3]。为了增强多肽,特别是低丰度多肽或难于离子化多肽的质谱检测灵敏度,针对多肽中氨基[4~7]、巯基[8~10]或羟基[11,12]的化学衍生试剂得到了迅速的发展和应用。Kulevich 等人[13]将活性醛基衍生试剂正丁醛和正己醛应用于肽段中氨基的烷基化衍生以增强肽段的离子化效率和质谱检测灵敏度,通过结合同时分析衍生和未衍生的肽段,蛋白质细胞色素 c,beta;-乳球蛋白A和牛血清白蛋白的序列覆盖率显著提高。阳离子衍生化试剂通常包含一个永久正电荷。因此,可在衍生化的肽段中引入永久性正价,可显著提高肽段在质谱中的离子带电荷数,增强肽段的离子化效率。中国科学院化学研究所的马会民实验室[14]将阳离子衍生化试剂 1-[3-(4-马来酰苯氧基)丙基]三甲基溴化铵应用于肽段的巯基衍生化,其中极性较高的肽段经衍生后其检测灵敏度可提高约 3~5 倍,而极性较弱的肽段检测灵敏度可提高100 倍以上。Vasicek 和 Brodbelt[15]将阳离子衍生化试剂(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵应用于含半胱氨酸肽段的烷基化衍生。衍生化肽段在电子转移裂解(ETD)质谱中的带电荷数以及蛋白质的序列覆盖率均显著提高,通过进一步分析牛血清白蛋白酶切产物,蛋白质的 SEQUEST 得分值从 582 增加到 3700, 实现了高可信度的蛋白质鉴定。
本实验首先尝试以1-(2-嘧啶基)哌嗪(PP)为衍生化试剂,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC)、N-羟基-7-偶氮苯并三氮唑(HOAt)为缩合剂以实现多肽药物HBB分子结构中的羧基与PP的衍生化反应,从而提高肽段的离子化效率。
Synthesis of 1-(2-Pyrimidyl)piperazine Derivatized Peptide
EDC 1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride
HOAt 1-hydroxy-7-azabenzotriazole
