Tyrosinefosforylering (pTyr) kan cellulaire signalering initiëren en cellulaire functies regelen. De ontregeling ervan is betrokken bij veel ziekten, vooral kankers. Specifieke detectie van pTyr- is belangrijk voor het ontwikkelen van gerichte geneesmiddelen tegen kanker.

De veelgebruikte benadering voor het detecteren van pTyr is gebaseerd op de radiometrische test met [γ- ³² P]-ATP als substraat, die lijdt onder het gebruik van schadelijke radioactieve reagens en de productie van radioactief afval.

Op antilichamen gebaseerde methoden en enkele synthetische chemische sensoren zijn ook ontwikkeld om specifieke detectie van pTyr voor screeningsassays voor kinaseremmers te bereiken. Echter, deze methoden zijn niet kosteneffectief.

Onlangs, een onderzoeksgroep onder leiding van prof. Qing Guangyan van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen ontwikkelde een nieuwe benadering op basis van een functioneel ion-nanokanaalplatform voor de specifieke detectie van tyrosinefosforylering.

De resultaten zijn gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society op 7 sept.

Door de meervoudige interacties van guanidiniumgroepen van arginineresten met gefosforyleerde resten in eiwitten na te bootsen, de onderzoekers ontwierpen een functioneel polymeer met rijke guanidiniumgroepen om een ​​ion-nanokanaalsubstraat te modificeren, en ontwikkelde een functioneel nanokanaalapparaat.

Het polymeer kon het gefosforyleerde peptide (PP) herkennen door de binding van een guanidiniumgroep met een fosfaatgroep in PP, en een dergelijke herkenning versterken tot de conformationele verandering van het polymeer zelf. Verder, de conformationele verandering werd omgezet in de "OFF-ON" verandering van nanokanaal-ionenflux, eindelijk de detectie van PP bereiken door middel van de verandering in ionenstroom.

De specifieke herkenning voor pTyr-peptide van zijn tegenhangers pSer- en pThr-peptiden werd bereikt door een eenvoudige nanofluïdische logische poort te construeren wanneer Ca ²⁺ werd geïntroduceerd als een competitief bindend element.

belangrijk, de uitstekende pTyr-detectiecapaciteit maakt de functionele nanokanalen beschikbaar voor realtime monitoring van het pTyr-proces door tyrosinekinase op een peptidesubstraat, zelfs in een gecompliceerde toestand, en de proof-of-concept-studie van het monitoren van kinase-activiteit toont het potentieel ervan aan bij het screenen van kinaseremmers.