단백질 키나제 A(PKA)는 다양한 생물학적 과정에서 중요한 역할을 하며, 세포 신호, 세포 증식, 분화 및 세포사멸을 조절합니다. 따라서 PKA 활성의 모니터링 및 억제는 의료 진단 및 약물 발견에서 중요한 의미를 갖습니다. 본 논문은 DNA 바코드(DNA barcode) 및 롤링 서클 증폭(RCA) 신호 증폭 전략을 기반으로 한 전기화학 센서 플랫폼을 구축하여 PKA 활성 분석 및 억제제 스크리닝을 실현합니다. 금 나노 케이지/이황화몰리브덴(AuNCs/MoS₂) 복합 재료를 전극 수정 재료로 사용하였으며, 폴리펩타이드 기질 사슬은 금-황 결합을 통해 수정된 전극(AuNCs/MoS₂/GCE) 표면에 자가 조립되고, PKA 유도 하에 말단 인산화가 발생하여 DNA 바코드가 표지된 금 나노 입자(DNA barcode-AuNPs)와 고도로 특이적으로 결합합니다. T4 DNA 리가아제 작용하에 DNA barcode-AuNPs의 DNA 사슬이 원형 템플릿 DNA 사슬과 잡종을 형성해 자물쇠 탐침을 형성하며, phi29 DNA 중합효소와 dNTP를 첨가하면 RCA 반응이 유도됩니다. RCA 생성물은 헤민(Hemin)과 결합하여 G-4중합체-헤민 촉매 활성을 모방하는 효소로 작용하여 전기화학 신호 증폭 및 PKA 활성 분석을 가능하게 합니다. 이 전기화학 센서 플랫폼은 PKA 활성 분석에 대해 0.005~100 U/mL의 선형 응답 범위를 가지며, 검출 한계(LOD)는 1 mU/mL입니다. 이 방법은 PKA 억제제 스크리닝 및 인간 유방암 세포(MCF-7)와 간암 세포(HepG-2) 용해액 내 PKA 활성 분석에 사용될 수 있어 키나제 활성 분석에 새로운 방법을 제공합니다.

DNA 바코드;롤링 서클 증폭;단백질 키나제;인산화;전기화학 센서