2023年CAIA獎一等獎：活細胞蛋白質(zhì)分析
完成單位：中國地質(zhì)大學（武漢）材料與化學學院；華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院
完成人：婁筱叮，夏帆，戴俊，胡晶晶，劉瑞，黃羽，吳霞
成果簡介：本項目針對蛋白質(zhì)在活細胞內(nèi)基質(zhì)干擾嚴重，變化快，濃度差異大，難以精準測量的瓶頸問題。設(shè)計開發(fā)穿膜/識別/輸出一體化多肽探針，解決了活細胞內(nèi)源性蛋白質(zhì)分析難的問題，提高了蛋白質(zhì)異常相關(guān)疾病的識別特異性。為活細胞復雜環(huán)境中蛋白質(zhì)的精準識別與動態(tài)分析提供了新方法，對推動活細胞蛋白質(zhì)分析具有重要科學及應用價值。
創(chuàng)新點及科學價值：
（1）調(diào)節(jié)穿膜多肽模塊的正電荷密度和疏水性，利用多肽二級結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，改變多肽探針與細胞膜的作用力，提高入胞效率；
（2）優(yōu)化蛋白質(zhì)識別模塊的序列構(gòu)象和空間構(gòu)型，引入共價鍵和多重弱相互作用力，輔助多肽探針與蛋白質(zhì)對接，提高結(jié)合親和力；
（3）利用偶聯(lián)反應、靜電作用和限域空間來抑制信號輸出模塊的分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)，放大輸出檢測信號，掩蔽背景信號，提高檢測信噪比。
社會經(jīng)濟效益：
（1）開發(fā)的穿膜/識別/輸出一體化多肽探針成功應用于活細胞蛋白質(zhì)的精準識別與動態(tài)分析，該探針具有尺寸小、修飾位點可控、免洗的特點，可為重大疾病相關(guān)蛋白的檢測及治療提供了經(jīng)濟快捷的探針設(shè)計策略。
（2）建立的活細胞蛋白質(zhì)精準識別與動態(tài)分析系統(tǒng)被《中國科學》雜志社科學通報悅讀科學欄目、科學網(wǎng)、Analytical Chemistry官網(wǎng)及美國EurekAlert等網(wǎng)站報道，提升了我國原創(chuàng)成果的國際話語權(quán)與學術(shù)影響力。
（3）相關(guān)成果受多家媒體進行專訪，受多次國內(nèi)外會議邀請做報告；開展多次公益講座，展示前沿成果，探討學術(shù)發(fā)展歷程，有效助力研究生及青年教師開闊學術(shù)視野。
應用前景：本成果與武漢明德生物科技股份有限公司合作，已制作出高靈敏高通量的大型檢測設(shè)備，實現(xiàn)了30種蛋白質(zhì)的在線檢測。兩項基于多肽探針的專利技術(shù)實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，已獲得山東產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院千萬級投資，廠房落地山東省單縣國家級科技孵化器。此外，本成果與華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院合作開展“微納米尺度調(diào)控的POCT生物傳感器件在子宮內(nèi)膜癌篩查中的應用研究”。綜上，在應用方面，本團隊已經(jīng)取得初步成果，后續(xù)將進一步繼續(xù)開展廣泛產(chǎn)學研和醫(yī)院合作，實現(xiàn)難點攻關(guān)、技術(shù)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化和產(chǎn)品市場化，以精準醫(yī)療、腫瘤等重大疾病生化檢測等需求為目標，建設(shè)成果轉(zhuǎn)化基地，逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，滿足分析檢測國家需求，為提高我國高科技領(lǐng)域發(fā)展提供科技支撐。
