分子探針簡介分析化學新方法新技術

1、分子探針簡介分析化學新方法新技術,指導老師：阮源萍 學生姓名：張振 學　　號：03081065,2003級分析化學研究性學習報告,寫在前面,經(jīng)典化學分析：沉淀劑、滴定劑、萃取 劑、指示劑和顯色劑等發(fā)展方向：微型化、仿生化、自動化、信息化 目前最高水平：DNA序列分析中標記堿基的四種分子熒光探針,,微型化：納米芯片、生物芯片及芯片上的實驗室,仿生化：電子鼻和電子舌的傳感器,自動化：原位及體內(nèi)實時在線檢測,信息化:

2、 臨床、環(huán)境及生產(chǎn)過程檢測的網(wǎng)絡化,生物分子探針,主要類型：,,,,離子探針,蛋白質及酶的熒光探針,核酸分子熒光探針,離子探針？什么東東啊？,將生物大分子中的非過渡族金屬離子用具有光、磁信息的過渡族金屬離子置換，用這些金屬離子與生物大分子的相互作用行為探查非過渡金屬的生物功能，即為離子探針技術。這樣就能 對溶劑狀態(tài)中生物分子構象和行為進行研究，彌補了X射線衍射方法只能對晶體進行測定的不足。所用的過渡族金屬離子就叫離子探針

3、,離子探針的生物及化學依據(jù),大多數(shù)的酶要靠金屬離子表現(xiàn)其活性探針離子具有與原生物分子中的金屬離子相同或相似的物理化學行為：如半徑、化學配位性質、立體化學行為等，可以置換,原來這么簡單?。?蛋白質三級結構,血紅素,肽鏈扭轉,血紅蛋白的三級結構,,,表一： 一些生物大分子中有關金屬離子參數(shù),Mn+2取代蘋果酸酶中的Mg+2后，該酶同樣具有催化L- 蘋果酸脫羧地反應活性碳酸酐酶、羧酞酶及乳酸脫氫酶中含有Zn+2，用Co+3 代

4、替Zn+2，這些酶仍具有活性伴刀豆球蛋白A含有Mn和Ca，用稀土離子 Eu+3,Tb+3,Gd+3置換Ca+2后，該蛋白仍然保持有結 合糖的活性,蛋白質及酶的熒光探針,蛋白質是生物大分子，它能在溶液中與某些染料靜電吸引或氫鍵結合，可用紫外可見光度法或熒光測定蛋白質。另外蛋白質含有氨基（—NH2 或—NH—），—SH，—COOH和=CO,可用與以上基團發(fā)生反應的熒光 衍生試劑對蛋白質標記，進而用色譜及電泳分離紫外可見

5、或熒光檢測蛋白質 蛋白質的熒光，主要是構成它的色氨酸，絡氨酸和苯丙氨酸具有的熒光，通過蛋白質的天然熒光用熒光法檢測比紫外吸收法靈敏。熒光探針是一類比蛋白質熒光發(fā)射較強熒光的染料，它吸附或共價結合到蛋白質上，熒光特性會發(fā)生變化，從而可以研究蛋白質的結構和測定蛋白質。這其中有一種叫做免疫熒光技術,,免疫熒光技術，即熒光抗體方法，就是把特異性抗原多 次注入動物體，使之產(chǎn)生抗體，將抗體球蛋白從血清中分離 出來，用熒光染料標記，制成熒光標記

6、抗體溶液。免疫熒光 染色比其他的生物染色方法有較高的特異性和靈敏度?？贵w（免疫球蛋白）與熒光染料結合后，仍不失抗體的免疫活性， 稱為熒光抗體。用于標記抗體的熒光染料于一般的熒光染料 不同，必須容易與抗體球蛋白結合，又不影響其免疫活性； 還要求性能穩(wěn)定、容易溶解和標記方法簡單。由于蛋白質本 身也具有熒光，為了減少蛋白質本身的熒光干擾，標記抗體 的熒光染料不但熒光量子產(chǎn)率高，還要求熒光發(fā)射波長較長。 常用的標記抗體的

7、熒光染料有熒光素異硫氰酸酯、四甲基羅 丹明異硫氰酸酯和羅丹明B200等。,核酸分子熒光探針及核酸染色,沿核酸的螺旋方向看，雙螺旋表面有兩個溝槽，一個寬槽和一個窄槽，這兩個溝槽使堿基外露，為分子探針或其他分子與堿基作用提供了空間。,,,窄槽,寬槽,核酸染色劑及熒光探針的應用,溶液中核酸的定量測定 單分子核酸檢測 核酸的凝膠染色體電泳分離檢測在熒光共振能量轉移（FRET）技術中的應用 DNA序列分析,DNA序列分析中的熒光染料：在

8、電泳分離熒光法檢測DNA 序列分析中，通常分四組（A,C,G,T體系）進行，如果用 四種不同的熒光染料為探針,標記一個共同的引物，分別 用在 A、C、G、T四個反應體系中，等于用不同的探針 專一地標記了不同的堿基，利用各熒光探針光譜的差別 便可把不同的堿基區(qū)分開,

9、因此選擇一組四種合適的染料 成為關鍵，它們應滿足以下條件： (1)吸收和發(fā)射光譜應在可見光區(qū)，以降低散射和熒光背景； (2)各染料的熒光發(fā)射波長因該有明顯不同，以便區(qū)分不同染料; (3)應有很強的熒光強度，以獲得高靈敏度； (4)不嚴重干擾引物的雜交作用，使其不影響測序反應效率； (5)染料的存在不嚴重改變電泳譜圖。,表二：菲啶和口丫啶類嵌入劑及其

10、 與DNA結合物的有關性能,表三：含吲哚和苯并咪唑類嵌入劑及其 與DNA結合物的有關性能,核酸分子探針種類：目前作為核酸分子探針的有機 分子染料有幾十種，按探針分子結構可分為： 菲啶和口丫啶類染料、吲哚和咪唑類染料、 碳菁陽離子染料、苯并呋喃酮（香豆素）類等。,表四：TOTO-1系列染