复旦大学陈国颂-江明课题组：基于糖和苯硼酸动态共价键的高效表面修饰蛋白质方法
糖和凝集素蛋白质的特异性结合在精卵结合、病毒入侵，免疫防御等生命过程中扮演了很多非常重要的角色，因此开发新的研究糖和蛋白特异性结合的方法和平台显得尤为重要。石英晶体微天平(QCM)因为其灵敏度高，可对给体和受体的结合进行实时、原位检测，是一种颇具特色的检测手段。在检测过程中，常需要将蛋白质固定在芯片表面。目前较为常见的固定蛋白质的方法有两种，一种是共价键法，其优点是修饰牢固稳定，数据重现性好，缺点是效率低，步骤繁琐；另一种是非共价键法，也就是物理吸附，优点是操作简便快捷，缺点是稳定性和重现性差。因此开发新的高效蛋白质表面吸附方法显得尤为重要。
（实验设计思路）
基于上述背景，复旦大学陈国颂-江明课题组以糖和邻羟基苯硼酸半酯的动态共价键为驱动力，成功实现了蛋白质在QCM芯片表面的高效修饰，所得表面具有很好的稳定性。他们首先设计并分别制备了甲基丙烯酸酯和苯硼酸的无规共聚物(PtBMA-co-PBOB)和含糖均聚物，利用PtBMA与QCM芯片表面的疏水作用将苯硼酸固定在芯片表面，然后通过苯硼酸与糖之间的动态共价键在芯片表面修饰一层糖聚合物，最后通过糖与蛋白质的特异性相互作用将该表面用于蛋白质修饰。糖聚合物的存在和其对于蛋白质的多价结合导致芯片表面能够高效、稳定地吸附蛋白质，固定量可达为2832 ng/cm2。而在对照实验中，利用共价键修饰相同蛋白质的固定量仅为424.8 ng/cm2。所得蛋白质表面非常稳定，在大量游离的单糖冲洗的情况下，蛋白质依然保持稳定。说明通过多重非共价作用，糖聚合物能很稳定地将蛋白质固定在芯片表面。该工作对于实现蛋白质在表面的高效修饰提供了一条新的思路。
这一研究工作最近在线发表在高分子学报创刊60周年专辑(DOI：10.11777/j.issn1000-3304.2017.16347)上，林铭昌博士是该论文的第一作者，陈国颂为通讯作者。该项工作得到国家自然科学基金(91527305和21474020)的资助。
参考文献
Ming-chang Lin, Guo-song Chen. An Efficient Protein Modification Method Based on Dynamic Covalent Bonding between Sugar and Phenylboronic Acid. Acta Polymerica Sinica, 2017, (7): 1113- 1120
论文链接：
http://html.rhhz.net/gfzxb/html/gfzxb20160347.htm#zz
DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2017.16347
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来源：高分子学报
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