阳离子共轭聚合物(CCP)具有共轭聚合物优良的光学性能,同时也有良好的水溶性。相对于水溶性小分子荧光探针来说,阳离子共轭聚合物具备了分子导线效应,可以起到信号放大效果。阳离子共轭聚合物由于带有多个正电荷,可以和带负电荷的生物大分子发生非特异性吸附。阳离子共轭聚合物具有较强的荧光性质,并且和荧光素,绿色荧光蛋白等有着很好的光谱重叠,并可与之发生较强的荧光共振能量转移。因此,利用阳离子共轭聚合物的电荷性质和荧光性质,结合本实验室的特色,构建了几种检测生物大分子的荧光传感方法。(1)基于阳离子共轭聚合物和修饰在多肽上荧光基团之间的荧光共振能量转移构建了一个高灵敏生物传感器,并用于检测蛋白激酶的活性。该方法基于水溶性共轭聚合物和多肽间的静电作用。底物多肽磷酸化反应前后,电荷变化导致荧光共振能量转移的效率变化。该方法可以定量检测蛋白激酶PKA,检测限可达0.3 m UμL-1。基于阳离子共轭聚合物的方法同样也可以用来评价激酶抑制剂的抑制效果,成功地应用于H-89的抑制实验,测得最大半抑制量IC50的值为40 n M。该方法由于具有较高的灵敏度,通用性强,简单易操作等优点,在激酶活性检测以及相关抑制剂的评价等方面具有潜在的应用价值。(2)多聚腺苷酸二磷酸核糖聚合酶(PARP-1)在生物过程中起到了一个非常重要的作用,例如在DNA损伤修复过程,细胞周期调控等过程。因此,我们基于阳离子共轭聚合物和超电荷绿色荧光蛋白(sc GFP)之间的荧光共振能量转移,设计了一个简单,无标记的传感器,并用于检测PA R P-1的活性。由于PA R P-1在激活D N A的辅助下,可以在自身表面修饰上聚ADP核糖。而聚ADP核糖含有很多个磷酸基团,因此带有很多个负电荷。因此PARP-1-聚ADP核糖可以和带正电的阳离子共轭聚合物,超电荷绿色荧光蛋白形成复合物——阳离子共轭聚合物/PARP-1-聚ADP核糖/超电荷绿色荧光蛋白,缩短了阳离子共轭聚合物和超电荷绿色荧光蛋白之间的距离,从而发生有效的荧光共振能量转移。当有抑制剂存在时,PARP-1的活性被抑制,阻止了聚ADP核糖的形成,导致没有荧光共振能量转移发生。该方法对PARP-1的检测限可达到1 n M。同时,该方法成功地应用于抑制剂苯甲酰胺,AG14361的抑制剂实验,IC50分别为5 1μM和4 2 n M。此外,我们的方法还可以在复杂体系里,例如细胞裂解液,血清,尿液等,检测添加的PARP-1的活性。(3)目前研究蛋白和DNA之间相互作用的荧光方法大部分依赖于荧光标记。为了解决这问题,我们基于阳离子共轭聚合物和绿色荧光蛋白之间的荧光共振能量转移,设计了一个无修饰的,研究DNA和蛋白之间作用的传感器,可以定量检测单链DNA结合蛋白(SSB)。超电荷绿色荧光蛋白和阳离子共轭聚合物都是带有正电荷,互相排斥,在带大量负电荷的DNA存在时,会形成CCP/DNA/sc GGP复合物,发生较强的荧光共振能量转移,但是当有SSB存在时,会影响CCP/DNA/sc GGP复合物的形成,导致荧光共振能量转移效率降低。该基于荧光共振能量转移的方法灵敏度高,选择性好,无标记,操作简单,易于读取信号。(4)最近研究表明,Rec A类似的蛋白介导的同源染色体配对现象从细菌到人体都普遍存在。因此,研究在ATP类似物ATPγS存在时,R e c A介导的三链D N A复合物是非常重要的。我们基于阳离子共轭聚合物,构建了两种无标记的荧光传感器。第一种是基于阳离子共轭聚合物和荧光染料之间的荧光共振能量转移,第二种是基于阳离子共轭聚合物和超电荷绿色荧光蛋白之间的荧光共振能量转移。这两种方法都有较高的灵敏度,对Rec A蛋白的检测限为2 n M。