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Biosensors & bioelectronics2020Feb15Vol.150issue()

-CH2OHおよびチオール官能化Fe3O4磁気ビーズの酵素触媒共有結合反応に基づくDNAヒドロキシメチル化検出のための電気化学化学バイオセンサー

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

5-ヒドロキシメチルシトシン(5 HMC)は、哺乳類の核再プログラム、遺伝子活性の調節、およびDNA脱メチル化の開始に重要な役割を果たす新しいエピジェネティック修飾です。この論文では、チオール官能性Fe3O4磁気ビーズと5 HMCにおける-CH2OHの共有化学反応に基づく5 HMC検出のために、電気化学化学センサーを構築しました。まず、Fe3O4磁気ビーズを調製し、チオールで修飾しました。次に、DNAメチルトランスフェラーゼ(M. HHAI)の触媒下で、5 HMCの-CH2OHとチオール官能化Fe3O4の-HMCと-SHの間の反応により、磁気ビーズの表面に5 HMCが捕獲されました。その後、一連の反応により、Phos-Tag-ビオチン、アビジン、およびビス(ヘキサフルオロリン酸)(Ru(BPY)2(Phen-5-NH2)(PF6)2)(Ru)は、表面にさらに連続的に固定化されました。磁気ビーズの。さらに重要なことに、これらの反応は、生体分子の活性を確保するために解決策で実行され、さらに反応が十分に進行したことを保証することです。最後に、RUの導入によりECL信号が生成されました。5 HMCの濃度は、0.01〜500 nmの範囲のECL信号強度と良好な線形関係を示し、検出限界は2.86 pmでした。さらに、この方法を使用して、抗生物質および重金属複合汚染物質で処理した米苗、および鳥性白血病ウイルスサブグループに感染した鶏胚細胞の5つのHMC含有量の変化を研究しました。

5-ヒドロキシメチルシトシン(5 HMC)は、哺乳類の核再プログラム、遺伝子活性の調節、およびDNA脱メチル化の開始に重要な役割を果たす新しいエピジェネティック修飾です。この論文では、チオール官能性Fe3O4磁気ビーズと5 HMCにおける-CH2OHの共有化学反応に基づく5 HMC検出のために、電気化学化学センサーを構築しました。まず、Fe3O4磁気ビーズを調製し、チオールで修飾しました。次に、DNAメチルトランスフェラーゼ(M. HHAI)の触媒下で、5 HMCの-CH2OHとチオール官能化Fe3O4の-HMCと-SHの間の反応により、磁気ビーズの表面に5 HMCが捕獲されました。その後、一連の反応により、Phos-Tag-ビオチン、アビジン、およびビス(ヘキサフルオロリン酸)(Ru(BPY)2(Phen-5-NH2)(PF6)2)(Ru)は、表面にさらに連続的に固定化されました。磁気ビーズの。さらに重要なことに、これらの反応は、生体分子の活性を確保するために解決策で実行され、さらに反応が十分に進行したことを保証することです。最後に、RUの導入によりECL信号が生成されました。5 HMCの濃度は、0.01〜500 nmの範囲のECL信号強度と良好な線形関係を示し、検出限界は2.86 pmでした。さらに、この方法を使用して、抗生物質および重金属複合汚染物質で処理した米苗、および鳥性白血病ウイルスサブグループに感染した鶏胚細胞の5つのHMC含有量の変化を研究しました。

5-Hydroxymethylcytosine (5 hmC) is a novel epigenetic modification that plays an important role in mammalian nuclear reprogramming, regulation of gene activity, and initiation of DNA demethylation. In this paper, an electrochemiluminescence sensor was constructed for 5 hmC detection based on thiol functional Fe3O4 magnetic beads and covalent chemical reaction of -CH2OH in 5 hmC. First, Fe3O4 magnetic beads were prepared and modified with thiol. Then, 5 hmC was captured on the surface of the magnetic beads by the reaction between -CH2OH of 5 hmC and -SH of the thiol-functionalized Fe3O4 under the catalysis of DNA methyltransferase (M. HhaI). After that, through a series of reactions, phos-tag-biotin, avidin, and bis(hexafluorophosphate) (Ru (bpy)2 (phen-5-NH2) (PF6)2) (Ru) were further successively immobilized on the surface of the magnetic beads. More importantly, these reactions were carried out in a solution to ensure the activity of the biomolecules, and further to ensure that the reaction proceeded sufficiently. Finally, an ECL signal was generated by the introduction of Ru. The concentration of 5 hmC presented a good linear relationship with the ECL signal intensity in the range of 0.01-500 nM, and the detection limit was 2.86 pM. Moreover, we also used this method to study the 5 hmC content change in rice seedlings treated with antibiotics and heavy metal composite pollutants, and in chicken embryo fibroblast cell infected with and without avian leukosis virus subgroup J.

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