2023年CAIA獎一等獎：活細胞蛋白質分析
完成單位：中國地質大學（武漢）材料與化學學院；華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院
完成人：婁筱叮，夏帆，戴俊，胡晶晶，劉瑞，黃羽，吳霞
成果簡介：本項目針對蛋白質在活細胞內基質干擾嚴重，變化快，濃度差異大，難以精準測量的瓶頸問題。設計開發穿膜/識別/輸出一體化多肽探針，解決了活細胞內源性蛋白質分析難的問題，提高了蛋白質異常相關疾病的識別特異性。為活細胞復雜環境中蛋白質的精準識別與動態分析提供了新方法，對推動活細胞蛋白質分析具有重要科學及應用價值。
創新點及科學價值：
（1）調節穿膜多肽模塊的正電荷密度和疏水性，利用多肽二級結構轉變，改變多肽探針與細胞膜的作用力，提高入胞效率；
（2）優化蛋白質識別模塊的序列構象和空間構型，引入共價鍵和多重弱相互作用力，輔助多肽探針與蛋白質對接，提高結合親和力；
（3）利用偶聯反應、靜電作用和限域空間來抑制信號輸出模塊的分子內旋轉，放大輸出檢測信號，掩蔽背景信號，提高檢測信噪比。
社會經濟效益：
（1）開發的穿膜/識別/輸出一體化多肽探針成功應用于活細胞蛋白質的精準識別與動態分析，該探針具有尺寸小、修飾位點可控、免洗的特點，可為重大疾病相關蛋白的檢測及治療提供了經濟快捷的探針設計策略。
（2）建立的活細胞蛋白質精準識別與動態分析系統被《中國科學》雜志社科學通報悅讀科學欄目、科學網、Analytical Chemistry官網及美國EurekAlert等網站報道，提升了我國原創成果的國際話語權與學術影響力。
（3）相關成果受多家媒體進行專訪，受多次國內外會議邀請做報告；開展多次公益講座，展示前沿成果，探討學術發展歷程，有效助力研究生及青年教師開闊學術視野。
應用前景：本成果與武漢明德生物科技股份有限公司合作，已制作出高靈敏高通量的大型檢測設備，實現了30種蛋白質的在線檢測。兩項基于多肽探針的專利技術實現成果轉化，已獲得山東產業技術研究院千萬級投資，廠房落地山東省單縣國家級科技孵化器。此外，本成果與華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院合作開展“微納米尺度調控的POCT生物傳感器件在子宮內膜癌篩查中的應用研究”。綜上，在應用方面，本團隊已經取得初步成果，后續將進一步繼續開展廣泛產學研和醫院合作，實現難點攻關、技術產品轉化和產品市場化，以精準醫療、腫瘤等重大疾病生化檢測等需求為目標，建設成果轉化基地，逐步實現產業化，滿足分析檢測國家需求，為提高我國高科技領域發展提供科技支撐。
