近日，化学与材料科学学院周云雷副教授团队在分析领域国际知名期刊《Biosensors and Bioelectronics》在线发表了题为“Antibody-free photoelectrochemical strategy for simultaneous detection of methylated RNA, METTL3/METTL14 protein and MazF protein based on enhanced photoactivity of MoSe2-BiOI nanocomposite”的研究论文。硕士研究生崔晓婷为该论文的第一作者，周云雷副教授和殷焕顺教授为该论文的通讯作者。
研究表明，N6-甲基腺嘌呤（m6A）的表达与干细胞自我更新、昼夜节律、发育缺陷、肥胖、突触信号和癌症有关。因此，m6A的定量检测在生物学和化学生物学领域具有重要意义。由于m6A的甲基惰性，共价识别法很难实现对m6A的特异性检测；抗原抗体免疫法是目前应用最广泛的方法，但抗体价格昂贵，保存条件苛刻，批次间差异较大。因此，本工作拟采用相关蛋白识别法实现m6A的特异性检测。基于此，该研究旨在开发一种操作简便，灵敏度高，无抗体的光电化学生物传感器用以同时检测甲基化RNA、METTL3/METTL14蛋白和MazF蛋白。
该研究中，利用METTL3/METTL14蛋白对RNA序列中腺嘌呤的甲基化催化活性和MazF蛋白对含有ACA碱基的非甲基化RNA序列的特异性酶切活性，构建了一种同时检测RNA甲基化、METTL3/METTL14蛋白和MazF蛋白的新型光电化学生物传感器。制备了MoSe2-BiOI纳米复合材料，并将其作为光活性材料，采用催化发夹组装策略、聚天冬氨酸负载碱性磷酸酯酶策略和酶催化原位生成电子供体策略，实现了信号放大。在最佳条件下，甲基化RNA、METTL3/METTL14蛋白和MazF蛋白的检测范围分别为0.001 ~ 50 nM、0.001 ~ 25 ng/μL和0.001 ~ 10 U/mL，对应的检测限分别为0.46 pM、0.51 pg/μL和0.42 U/μL。此外，通过评估药物和复合污染物对MazF蛋白活性的影响，评估了所开发的蛋白质检测方法的实用性，证明了所开发的方法在MazF相关疾病药物筛选领域的适用性。并初步探究了污染物对METTL3/METTL14蛋白活性的影响，为RNA甲基化蛋白抑制剂的筛选提供了新的平台。
图1. 生物传感器制作过程示意图
该研究得到了国家自然科学基金项目、山东省自然科学基金项目、山东省重点研发公益项目、山东省高等学校“青创科技计划”项目的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.115015
编 辑：万 千
审 核：贾 波
