Screening arsenic(III)-binding peptide for colorimetric detection of arsenic(III) based on the peptide induced aggregation of gold nanoparticles

化学 检出限 胶体金 结合选择性 选择性 组合化学 配体(生物化学) 水溶液中的金属离子 半胱氨酸 金属 色谱法 纳米颗粒 噬菌体展示 生物化学 纳米技术 有机化学 材料科学 受体 催化作用
作者
Ting Yang,Xiaoxiao Zhang,Jianyu Yang,Yi-Ting Wang,Mingli Chen
出处
期刊:Talanta [Elsevier]
卷期号:177: 212-216 被引量:52
标识
DOI:10.1016/j.talanta.2017.07.005
摘要

A suitable As(III)-binding ligand is the key to realize selective and sensitive As(III) sensing. In this study, phage display technique was used for the screening of As(III)-binding peptide. By negative screening against some representative metal cations and positive screening against target As(III), phages that bind to foreign metal cations were eliminated, while those bearing As(III)-binding peptides were kept and enriched. After DNA sequencing and phage ELISA analysis, 5 sets of As(III)-binding peptides were identified, with high content of N-containing functional groups as their predominate feature. A highly specific peptide (sequence: T-Q-S-Y-K-H-G) with the highest frequency of occurrence and best selectivity for As(III) was finally chosen. This peptide with a cysteine added at the C-terminal induces the aggregation of gold nanoparticles (AuNPs), whereas the competitive binding of As(III) to the peptide prevents the aggregation of AuNPs. Based on this observation, a simple and sensitive colorimetric sensing assay was developed, with a limit of detection (LOD) of 54nM (4μgL-1) for As(III). The As(III) sensor showed high selectivity over other metal ions including As(V), and was validated by As(III) analysis in certified reference material and environmental water samples.
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