(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 20221014834 4.1 (22)申请日 2022.02.18 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114199875 A (43)申请公布日 2022.03.18 (73)专利权人 之江实验室 地址 310023 浙江省杭州市余杭区之江实 验室南湖总部 专利权人 浙江大学 (72)发明人 李帅　胡慧珠　 (74)专利代理 机构 北京志霖恒远知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11435 专利代理师 奚丽萍 (51)Int.Cl. G01N 21/84(2006.01)G01N 21/01(2006.01) G01L 1/24(2006.01) 审查员 刘文芳 (54)发明名称 一种蛋白质多聚体是否可作为力缓冲剂的 判断方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种蛋白质多聚体是否可作 为力缓冲剂 的判断方法及装置， 步骤为： 将蛋白 质多聚体与两条双链DNA进行耦联反应； 将表面 修饰有链霉亲和素的微球与上述蛋白质多聚体 在室温条件 下反应； 将反应后的溶液注入样品池 中； 打开激光器， 在样品池中形成光阱， 捕获表面 连有蛋白质多聚体的微球； 获取蛋白质多聚体的 解折叠和折叠力谱曲线； 解算蛋白质多聚体的解 折叠力， 获取蛋白质多聚体中的每个蛋白质单体 的解折叠力的平均值； 根据蛋白质多聚体中每个 蛋白质单体的解折叠力分布情况， 判定蛋白质多 聚体是否 可作为力缓冲剂。 本发 明方法通过解算 蛋白质多聚体中每个蛋白质单体的解折叠力分 布判定蛋白质多聚体是否可作为力缓冲剂， 方法 效果直观且稳定性较高。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114199875 B 2022.05.20 CN 114199875 B 1.一种蛋白质多聚体是否可作为力缓冲剂的判断方法， 其特征在于： 具体包括以下步 骤： S1、 将蛋白质多聚体与两条双链DNA进行耦联反应； S2、 将表面修饰有链霉亲和素的微球与步骤S1中耦联反应后的蛋白质多聚体进行反 应； S3、 将步骤S2中反应后的溶 液注入样品池中； S4、 打开光镊 的激光器， 在高数值孔径物镜的汇聚作用下， 在样品池中形成光阱； 光阱 捕获一个表面连有蛋白质多聚体的微球； S5、 操控压电驱动反射镜的移动带动步骤S4中光阱捕获的微球向样品池的载玻片方向 做远离和靠 近运动， 获取蛋白质多聚体的解 折叠和折叠力谱曲线； S6、 解算蛋白质多聚体的解折叠力， 获取蛋白质多聚体中的每个蛋白质单体的解折叠 力的平均值； S7、 根据蛋白质多聚体中每个蛋白质单体的解折叠力分布情况， 计算蛋白质多聚体的 解折叠与再折叠力谱曲线中第一个蛋白质单体的解折叠力与该蛋白质单体的拉伸距离构 成的三角形面积和从第二个蛋白质单体发生解折叠开始， 两个相 邻蛋白质单体的解折叠力 与该两个蛋白质单体间的拉伸距离构成的梯形面积， 算出蛋白质单体在发生解折叠与再折 叠时产生的能量耗散， 当该三角形或者梯形面积大于0时， 即蛋白质多聚体中每个蛋白质单 体的解折叠力均大于0时， 可表明该蛋白质单体产生了能量耗散， 从而 可判定该蛋白质多聚 体可作为力缓冲剂。 2.如权利要求1所述的一种蛋白质多聚体是否可作为力缓冲剂的判断方法， 其特征在 于： 所述步骤S1中两条双链DNA分别是一端修饰有地高辛、 另一端修饰有巯基的双链DNA和 一端修饰有链霉亲和素、 另一端修饰有巯基的双链DNA。 3.如权利要求1所述的一种蛋白质多聚体是否可作为力缓冲剂的判断方法， 其特征在 于： 所述微球的材 料为聚苯乙烯或二氧化硅中的一种。 4.如权利要求1所述的一种蛋白质多聚体是否可作为力缓冲剂的判断方法， 其特征在 于： 所述步骤S2的反应时间为3 0分钟。 5.如权利要求1所述的一种蛋白质多聚体是否可作为力缓冲剂的判断方法， 其特征在 于： 所述步骤S 6中采用高斯拟合方法获取蛋白质多聚体中的每个蛋白质单体的解折叠力的 平均值。 6.如权利要求1所述的一种蛋白质多聚体是否可作为力缓冲剂的判断方法， 其特征在 于： 所述步骤S2至步骤S7均在室温条件下进行。 7.一种蛋白质多聚体是否可作为力缓冲剂的判断装置， 其特征在于： 包括激光器 （1） 、 半波片 （2） 、 偏振分束棱镜 （3） 、 扩束装置 （4） 、 压电驱动反射镜 （5） 、 第一二向色镜 （6） 、 高数 值孔径物镜 （7） 、 样品室 （8） 、 照明光源 （9） 、 第一聚光镜 （10） 、 第二二向色镜 （11） 、 第二聚光 镜 （12） 、 电荷耦合器件CCD （13） 、 反射镜 （14） 和四象限探测器 （15） ， 所述激光器 （1） 发出的入 射光依次经过半波片 （2） 和偏振分束棱镜 （3） 、 扩束装置 （4） 、 压电驱动 反射镜 （5） 及第一二 向色镜 （6） 进行反射后充满高数值孔径物镜 （7） 的口径， 在样 品室 （8） 的样品池 （81） 中形成 能够捕获表面连有蛋白质多聚体 （82） 的微球 （83） 的光阱； 所述照明光源 （9） 的照明光经过 第一聚光镜 （10） 聚光、 第二二向色镜 （11） 透射后将光阱是否捕获表面连有蛋白质多聚体权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114199875 B 2（82） 的微球 （83） 的情况依次经过第一二向色镜 （6） 透射、 第二聚光镜 （12） 聚光后成像在电 荷耦合器件CCD （13） 上； 微球带动蛋白质多 聚体解折叠和折叠的散射光依次经第二二向色 镜 （11） 反射、 反射镜 （14） 反射到四象限探测器 （15） 上， 四象限探测器 （15） 将探测到的散射 光信号转化为电压信号， 为进一步解算光阱力提供位移 ‑电压转换系数， 将该系数带入光阱 力计算公式求出光阱力， 作为蛋白质多聚体的力谱曲线的纵坐标， 蛋白质多聚体的力谱曲 线的横坐标为连有两条双链DNA的蛋白质多聚体的拉伸距离； 在蛋白质多聚体的解折叠与 再折叠力谱曲线中， 通过计算第一个蛋白质单体的解折叠力与该蛋白质单体的拉伸距离构 成的三角形面积和从第二个蛋白质单体发生解折叠开始， 两个相 邻蛋白质单体的解折叠力 与该两个蛋白质单体间的拉伸距离构成的梯形面积， 算出蛋白质单体在发生解折叠与再折 叠时产生的能量耗散， 当该三角形或者梯形面积大于0时， 即蛋白质多聚体中每个蛋白质单 体的解折叠力均大于0时， 可表明该蛋白质单体产生了能量耗散， 从而 可判定该蛋白质多聚 体可作为力缓冲剂。 8.如权利要求7所述的一种蛋白质多聚体是否可作为力缓冲剂的判断装置， 其特征在 于： 所述激光器采用10 64nm波长连续波输出的光纤耦合固态激光器。 9.如权利要求7所述的一种蛋白质多聚体是否可作为力缓冲剂的判断装置， 其特征在 于： 所述入射 光的功率 为100~300mW。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114199875 B 3