中南大学

生命科学学院

湖南 长沙 410013

0 引言

T4多聚核苷酸激酶（T4 polynucleotide kinase，T4 PNK）于1965年被发现，可以催化γ-磷酸从三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）转移到核酸分子的5’-OH末端[1-2]。研究表明T4 PNK活性与核酸的复制、重组、修复密切相关[3-5]。异常T4 PNK行为会抑制由于DNA异常或损伤而引发的细胞免疫，从而引起人类患病如Werner综合症、Loom’s 综合症和Rothmund-Thomson 综合症等重大疾病[6]。因此，T4 PNK在开发药物、疾病诊断等方面均具有重要现实意义。有关T4 PNK的研究已经引起研究人员的广泛关注[7-10]。而发展检测T4 PNK 活性的可靠、简单方法，更是当下重要的研究方向之一。

传统的检测T4 PNK活性方法有放射自显影法、放射性同位素32P标记法以及聚丙烯酰胺凝胶电泳法等[11-12]。虽然这些方法的精确度较高、检测丰度较低，但仍然存在一些缺陷，例如操作程序复杂、费时费力，甚至有潜在的辐射危害，这极大地限制了其应用。为克服这些缺点，研究人员提出了电化学、荧光法、生物发光法和比色分析法等多种分析技术用于T4 PNK活性的高灵敏检测[13-17]。在这些方法中，基于荧光的分析策略因其高灵敏度和操作简易受到了研究人员的广泛青睐。Sun N.N.等[18]基于荧光标记核酸探针开发了氧化石墨烯生物传感平台，该平台能用于T4 PNK活性检测。Tang Z.W.等[19]利用分子信标探针和T4 DNA连接酶检测DNA磷酸化。尽管上述研究人员在DNA磷酸化测定中做出了许多努力，但这些方法主要取决于荧光染料或特定染料标记的核酸探针的使用，其中双标记分子信标修饰成本较高，样本稳定性较差。由此可见，提高定量检测T4 PNK活性的灵敏度、优化检测步骤和方法、降低检测成本等将是研究人员研发T4 PNK检测试剂盒时所面临的挑战性问题。……