酵素催化訊號放大為分析低濃度蛋白質及生物標誌物時常見的偵測手法，其優點有酵素對受質具有專一性，且可即時性的催化受質產生放大之光學或電子訊號。典型的酵素催化訊號放大偵測例子為酵素連結免疫吸附分析法(ELISA)，雖然ELISA已被成功應用於許多分析物之偵測，但繁複的清洗步驟以及必須將酵素標定於抗體，使其局限於實驗室中進行。因此許多研究致力於發展新的免標定、免清洗之利用酵素催化訊號放大的偵測方法。
我們提出新的利用雙功能分子探針，經由立體障礙調節酵素催化活性之免標定、免清洗的蛋白質偵測方法。我們的偵測設計主要是基於立體障礙會影響蛋白質和配體之間的結合，設計出含有目標蛋白結合配體以及酵素抑制劑之雙功能探針，在此偵測設計中目標蛋白結合配體和酵素抑制劑之間的長度為影響目標蛋白和酵素之間立體障礙的重要因素，長度較短的探針會使立體障礙增加達到較強之放大訊號。雙功能探針之抑制端可抑制住酵素催化活性，當目標蛋白和探針辨識端結合後，兩者之間的立體障礙使探針抑制力減弱，酵素恢復活性藉由催化螢光基質達到訊號放大之目的。

(1) O'Connor, C. M.; Adams, J. U. Essential of Cell Biology. Cambridge, MA: NPG Education, 2010.
(2) O'Malley, J. P.; Maslen, C. L.; Illingworth, D. R. Curr. Opin. Lipidol. 1999, 101, 407–416.
(3) (a) Padmanabhan, J.; Levy, M.; Dickson, D. W.; Potter, H. Brain 2006, 129, 3020–3034. (b) Hampel, H.; Burger, K.; Teipel, S. J.; Bokde, A. L.; Zetterberg, H.; Blennow, K. Alzheimer’s Dementia 2008, 4, 38–48. (c) Andreasson, U.; Portelius, E.; Andersson, M. E.; Blennow, K.; Zetterberg, H. Biomarkers Med. 2007, 1, 59–78.
(4) (a) Hogdall, E. V. S.; Christensen, L.; Kjaer, S. K.; Blaakaer, J.; Kjaerbye-Thygesen, A.; Gayther, S.; Jacobs, I. J.; Hogdall, C. K. Gynecol. Oncol. 2007, 104, 508–515. (b) Daniels, M. J.; Wang, Y.; Lee, M.-Y.; Venkitaraman, A. R. Science 2004, 306, 876–879.
(5) Cantry, O.; Moja, P.; Quesnel, A.; Pozzetto, B.; Lucht, F. R.; Genin, C. Clin. Exp. Immunol. 1997, 109, 47–53.
(6) (a) Abdelhafiz, A. H.; Myint, M. P.; Tayek, J. A.; Wheeldon, N. M. Clin. Ther. 2009, 21, 1534–1539. (b) Zismam, D. A.; Kawut, S. M.; Lederer, D. J.; Belperio, J. A.; Lynch, J. P.; Schwarz, M. I.; Tayek, J. A.; Reuben, D. B.; Karlamangla, A. S. Chest. 2009, 135, 929–935.
(7) (a) Zhu, L.; Anslyn, E. V. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 1190 – 1196. (b) Makhlynets, O.V.; Korendovych, I.V. Biomolecules 2014, 4, 402–418. (c) Wiester, M. J.; Ulmann, P. A.; Mirkin, C. A. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 114–137. (d) Scrimin, P.; Prins, L.J. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 4488–4505.
(8) Ludwig, J. A.; Weinstein, J. N. Nat. Rev. Cancer 2005, 5, 845–856.
(9) Goodey, N. M.; Benkovic, S. J. Nat. Chem. Biol. 2008, 4, 474–482.
(10) Kobe, B.; Kemp, B. E. Nature. 1999, 402, 373–376.
(11) Saghatelian, A.; Guckian, K. M.; Thayer, D. A.; Ghadiri, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 125, 344–345.
(12) (a) Villaverde, A. FEBS Lett. 2003, 554, 169–172. (b) Banala, S.; Arts, R.; Aper, S. J. A.; Merkx, M. Org. Biomol. Chem. 2013, 11,7642–7649.
(13) Brennan, C. A.; Christianson, K.; La Fleur, M. A.; Mandecki, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1995, 92, 5783–5787.
(14) (a) Cho, E. J.; Lee, J. W.; Ellington, A. D. Annu. Rev. Anal. Chem. 2009, 2, 241–264. (b) Song, S. P.; Wang, L. H.; Li, J.; Zhao, J. L.; Fan, C. H. TrAC, Trends Anal. Chem. 2008, 27, 108–117. (c) Song, K. M.; Lee, S.; Ban, C. Sensors 2012, 12, 612–631. (d) Zhang, H.; Li, F.; Dever, B.; Li, X.-F.; Le, X. C. Chem. Rev. 2013, 113, 2812–2841.
(15) (a) Ellington, A. D.; Szostak, J. W. Nature 1990, 346, 818–822. (b) Tuerk, C.; Gold, L. Science 1990, 249, 505–510.
(16) (a) Willner, I.; Shlyahovsky, B.; Zayats, M.; Willner, B. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1153–1165. (b) Liu, J. W.; Cao, Z. H.; Lu, Y. Chem. Rev. 2009, 27, 108–117. (c) Sen, D.; Geyer, C. R. Curr. Opin. Chem. Biol. 1998, 2, 680–687.
(17) Teller, C.; Shimron, S.; Willner, I. Anal. Chem. 2009, 81, 9114–9119.
(18) Zhang, Y.; Li, B.; Jin, Y. Analyst 2011, 136, 3268–3273.
(19) Yoshida, W.; Sode, K.; Ikebukuro, K. Biotechnol. Lett. 2008, 30, 421–425.
(20) (a) Ikebukuro, K.; Yoshida, W.; Noma, T.; Sode, K. Biotechnol. Lett. 2006, 28, 1933–1937. (b) Ikebukuro, K.; Okumura, Y.; Sumikura, K.; Karube, I. Nucleic Acids Res. 2005, 33, e108.
(21) Yoshida, W.; Mochizuki, E.; Takase, M.; Hasegawa, H.; Morita, Y.; Yamazaki, H.; Sode, K.; Ikebukuro, K. Biosens. Bioelectron. 2009, 24, 1116–1120.
(22) Zheleznaya, L. A.; Kachalova, G. S.; Artyukh, R. I.; Yunusova, A. K.; Perevyazova, T. A.; Matvienko, N. I. Biochemistry 2009, 74, 1457–1466.
(23) Xue, L. Y.; Zhou, X. M.; Xing, D. Anal. Chem. 2012, 84, 3507–3513.
(24) (a) Daniel, M. C.; Astruc, D. Chem. Rev. 2004, 104, 293–346. (b) Stratakis, M.; Garcia, H. Chem. Rev. 2012, 112, 4469–4506. (c) Corma, A.; Garcia, H. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 2096–2126.
(25) (a) Boisselier, E.; Astruc, D. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1759–1782. (b) Sperling, R. A.; Rivera Gil, P.; Zhang, F.; Zanella, M.; Parak, W. J. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1896–1908.
(26) (a) Zayats, M.; Baron, R.; Popov, I.; Willner, I. Nano Lett. 2005, 5, 21–25. (b) El-Ansary, A.; Faddah, L. M. Nanotechnol., Sci. Appl. 2010, 3,65–76. (c) Saha, K.; Agasti, S. S.; Kim, C. Y.; Li, X. N.; Rotello, V. M. Chem. Rev. 2012, 112, 2739–2779. (d) Zhao, W.; Brook, M. A.; Li, Y. F. ChemBioChem 2008, 9, 2363–2371.
(27) Miranda, O. R.; Chen, H. T.; You, C. C.; Mortenson, D. E.;Yang, X. C.; Bunz, U. H. F.; Rotello, V. M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5285–5289.
(28) (a) Hong, R.; Fischer, N. O.; Verma, A.; Goodman, C. M.; Emrick, T.; Rotello, V. M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 739–743. (b) De, M.; You, C. C.; Srivastava, S.; Rotello, V. M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10747–10753.
(29) Miranda, O. R.; Li, X.; Garcia-Gonzalez, L.; Zhu, Z.-J.; Yan, B.; Bunz, U. H. F.; Rotello, V. M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9650–9653.
(30) (a) Hlavacek, W. S.; Posner, R. G.; Perelson, A. S. Biophys. J. 1999, 76, 3031–3043. (b) Wall, S. T.; Saha, K.; Ashton, R. S.; Kam, K. R.; Schaffer, D. V.; Healy, K. E. Bioconjug. Chem. 2008, 19, 806−812.
(31) (a) Supuran, C. T. Nat. Rev. Drug Discov. 2008, 7, 168–181. (b) Krishnamurthy, V. M.; Kaufman, G. K.; Urbach, A. R.; Gitlin, I.; Gudiksen, K. L.; Weibel, D. B.; Whitesides, G. M. Chem. Rev. 2008, 108, 946–1051.
(32) Cohen, J. D.; Husic, H. D. Phytochem. Anal. 1991, 2, 60–64.
(33) (a) Wilchek, M.; Bayer, E. A. Anal. Biochem. 1988, 171, 1–32. (b) Diamandis, E. P.; Christopoulos, T. K. Clin. Chem. 1991, 37, 625–636.
(34) (a) James, T. D.; Phillips, M. D.; Shinkai, S. Boronic Acids in Saccharide Recognition; The Royal Society of Chemistry: Cambridge, 2006. (b) James, T. D.; Sandanayake, K. R. A. S.; Shinkai, S. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1996, 35, 1910–1922. (b) Lorand, J. P.; Edwards, J. D. J. Org. Chem. 1959, 24, 769–774.
(35) (a) Gerson, S. L. Nat. Rev. Cancer 2004, 4, 296–307. (b) Hegi, M. E.; Liu, L.; Herman, J. G.; Stupp, R.; Wick, W.; Weller, M.; Mehta, M. P.; Gilbert, M. R. J. Clin. Oncol. 2008, 26, 4189–4199. (c) Ishiguro, K.; Shyam, K.; Penketh, P. G.; Sartorelli, A. Anal. Biochem. 2008, 383, 44−51.
(36) (a) Keppler, A.; Gendreizing, S.; Gronemeyer, T.; Pick, H.; Vogel, H.; Johnsson, K. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 86–89. (b) Mollwitz, B.; Brunk, E.; Schmitt, S.; Pojer, F.; Bannwarth, M.; Schiltz, M.; Rothlisberger, U.; Johnsson, K. Biochemistry 2012, 51, 986–994.
(37) 施柏銘，國立清華大學碩士論文，2012。