作者:Mehta J et al.
发表日期:2019年7月
发表期刊:Environmental Research


研究背景

有机磷农药 (OPP) 是目前全球使用最广泛(约 36%)的农药种类。 近几十年来,它们的过度使用引起了人们对食品和水供应安全的严重担忧。 由于OPP 会抑制乙酰胆碱酯酶 (AChE) 的活性,因此它们与人体接触会导致与神经、呼吸、消化和生殖系统相关的严重健康危害。 因此,借助快速、便携和使用友好的方法对 OPP 进行更常规的监测变得至关重要。

在农药的检测应用中,生物酶因其低成本、高效和环境友好而成为应用最广泛的识别分子。 目前,有大量酶生物传感器采用AChE抑制的原理。例如,有机磷酸水解酶OPH可以检测OPP中的methyl parathion。

金属有机框架 (MOF) 是晶体多孔材料,最近被推荐用于各种应用(例如吸附、分子分离、催化、药物递送、成像和化学传感),具有许多优点。 MOF 是非常有效的酶蛋白固定化底物,例如辣根过氧化物酶 (HRP)、牛血清白蛋白 (BSA)、微量过氧化物酶等。 MOF 的独特材料特性(例如,高表面积、可调孔隙率、内在或诱导功能,以及合成后修饰的可能性)使 MOF-酶复合材料具有高蛋白质负载、增强的活性、改善的稳定性和生物分子可重复使用的优点。

在本研究中,作者首次在锆-MOF(即 UiO-66-NH2)上共价固定了 OPH6His(His标签标记的OPH)。除此之外,由此产生的生物偶联物 (OPH6His/UiO-66-NH2) 可以作为分子载体,用于将甲基对硫磷催化转化为对硝基苯酚,然后通过简单添加荧光报告分子(即香豆素 )即可用于荧光检测中。

实验方法

作者为了将酶固定的MOF与荧光染料偶联,首先需要制备6His标记的有机磷酸水解酶OPH,即 OPH6His。使用原核表达系统E. coli,并使用亲和层析Ni柱纯化。第二步是化学合成制备MOF (UiO-66-NH2),并将OPH6His固定在MOF上。最后,对生物偶联物 (OPH6His/UiO-66-NH2)的检测功能进行验证。

产品信息

类别 货号 产品名称 规格
预装柱 17531901 HisTrap FF 5 × 1 mL
填料 17531801 Ni Sepharose 6 FF 25 mL

Reference
Mehta J, Dhaka S, Paul AK, Dayananda S, Deep A. Organophosphate hydrolase conjugated UiO-66-NH2 MOF based highly sensitive optical detection of methyl parathion. Environ Res. 2019 Jul;174:46-53.