二肽基肽酶-IV生化检测研究取得新进展

中国科学院大连化学研究所二肽基肽酶-ⅳ生化检测新进展

最近，中国科学院大连化学研究所的葛广波、杨玲研究员带领药用资源开发研究团队，开发了一种全新的二肽基肽酶-IV(DPP-IV，CD26)高特异性荧光探针，用于人体血液和组织中DPP-IV的活性检测以及活细胞和组织水平的靶酶功能成像研究。相关研究成果发表在生物传感器和生物传感器荷兰“生物传感器和生物电子学”上。

DPP-IV是一种分布于哺乳动物体内的重要丝氨酸水解酶。DPP-IV参与多种生物活性多肽(如肠促胰岛素、神经肽、胃泌素释放肽、生长激素释放激素等)的水解。)体内，导致部分或完全灭活DPP-IV。胰高血糖素样肽-4能快速水解胰高血糖素样肽-1(GLP-1)，并进一步影响胰高血糖素的合成和分泌。因此，DPP-IV在葡萄糖代谢过程中起重要作用，并被认为是治疗2型糖尿病的关键靶点。此外，DPP-IV还参与机体的免疫调节、细胞迁移、细胞粘附和细胞凋亡，其异常表达/功能与肿瘤等多种疾病的发生和发展密切相关。因此，建立一种高效实用的复杂生物样品中DPP-IV活性检测方法，对于糖尿病治疗药物的筛选和临床个性化用药，以及DPP-IV表达/功能障碍与疾病的相关性研究具有重要意义。

基于DPP-IV酶催化特性，研究人员设计并开发了一种新的高特异性双光子荧光探针底物GP-BAN，并开发了一种超灵敏检测方法，用于使用微孔板高通量检测复杂生物样品中的DPP-IV活性。该方法具有以下特点:(1)特异性高，可直接用于血液、细胞、组织等复杂生物样品中DPP-IV的检测；(2)操作简单，可以实现高通量检测，单元测试成本低；(3)检测灵敏度高(最高可达微微摩尔级)，样品需求量小，例如只需2 μ L血样；(4)目标酶的活性可以用比值法检测，抗干扰能力强。

该探针不仅可以实现活细胞和活组织中靶酶的精确定位和实时动态检测，而且可以以血液为酶源进行DPP-IV抑制剂的高通量筛选和表征。上述研究工作不仅为临床DPP-IV抑制剂的新药开发和个性化用药提供了新的工具，也为后续商业DPP-IV生化检测试剂盒的开发奠定了工作基础。这项工作得到了国家自然科学基金和国家重点基础研究发展计划的支持。