蛋白質(zhì)芯片是什么?蛋白質(zhì)芯片兩大應(yīng)用方向介紹

以下內(nèi)容中，小編將對蛋白質(zhì)芯片的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進(jìn)對蛋白質(zhì)芯片的了解，和小編一起來看看吧。

一、蛋白質(zhì)芯片

蛋白質(zhì)芯片是一種新型的生物芯片,能夠進(jìn)行高通量的蛋白功能分析。該技術(shù)實現(xiàn)的基礎(chǔ)是蛋白探針在固相支持物(載體)表面的大規(guī)模集成,利用樣品中標(biāo)記或未經(jīng)標(biāo)記的靶蛋白分子與探針進(jìn)行反應(yīng),然后通過熒光法、放射性同位素法或無標(biāo)記檢測法等相應(yīng)的方法進(jìn)行檢測,最后由計算機(jī)分析結(jié)果, 獲得高豐度表達(dá)蛋白。蛋白質(zhì)芯片的特異性強(qiáng),敏感性高,并且具有高通量、重復(fù)性好、應(yīng)用性強(qiáng)等優(yōu)點,也面臨著一些挑戰(zhàn),例如需要大量的蛋白質(zhì)探針,且探針蛋白的空間結(jié)構(gòu)和活性影響著蛋白質(zhì)芯片的穩(wěn)定性和保質(zhì)期, 檢測的特異性也受到相似蛋白在交叉配對上的影響。

二、蛋白質(zhì)芯片應(yīng)用

通過上面的介紹，想必大家對蛋白質(zhì)芯片已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識。在這部分，我們主要來了解一下蛋白質(zhì)芯片諸多應(yīng)用中的其中兩個應(yīng)用。

(一)基因表達(dá)的篩選

AngelikaL.等人從人胎兒腦的cDNA文庫中選出92個克隆的粗提物制成蛋白質(zhì)芯片，用特異性的抗體對其也進(jìn)行檢測，結(jié)果的準(zhǔn)確率在87%以上，而用傳統(tǒng)的原位濾膜技術(shù)準(zhǔn)確率只達(dá)到63%。與原位濾膜相比，用蛋白質(zhì)芯片技術(shù)在同樣面積上可容納更多的克隆，靈敏度可達(dá)到pg級。

(二)抗原抗體檢測

生活中，很多人會出現(xiàn)過敏現(xiàn)象。有的過敏原因比較常見且容易觀察推斷，如花粉過敏、柳絮過敏;有的過敏原因比較“奇葩”，如有人聞到茄子的味道會過敏。這時，便需要排查過敏原。

規(guī)避過敏的第一步，就是要了解過敏原。而目前國內(nèi)檢查過敏原的方式還較為傳統(tǒng)，且單次檢查數(shù)量有限，因此只有高通量和一次多標(biāo)的才能實現(xiàn)篩查的臨床意義。

在CavinM.等人的實驗中，蛋白質(zhì)芯片上的抗原抗體反應(yīng)體現(xiàn)出很好的特異性，在一塊蛋白質(zhì)芯片上10800個點中，根據(jù)抗原抗體的特異性結(jié)合檢測到唯一的1個陽性位點。Cavin M.指出，這種特異性的抗原抗體反應(yīng)一旦確立，就可以利用這項技術(shù)來度量整個細(xì)胞或組織中的蛋白質(zhì)的豐富程度和修飾程度。其次利用蛋白質(zhì)芯片技術(shù)，根據(jù)與某一蛋白質(zhì)的多種組分親和的特征，篩選某一抗原的未知抗體，將常規(guī)的免疫分析微縮到芯片上進(jìn)行，使免疫檢測更加方便快捷。

篩選及研究

常規(guī)篩選蛋白質(zhì)主要是在基因水平上進(jìn)行，基因水平的篩選雖已被運用到任意的cDNA文庫，但這種文庫多以噬菌體為載體，：通過噬菌斑轉(zhuǎn)印技術(shù)(plaque life procedure)在一張膜上表達(dá)蛋白質(zhì)。但由于許多蛋白質(zhì)不是全長基因編碼，而且真核基因在細(xì)菌中往往不能產(chǎn)生正確折疊的蛋白質(zhì)，況且噬菌斑轉(zhuǎn)移不能縮小到毫米范圍進(jìn)行，所以這種方法的局限性，靠蛋白質(zhì)芯片彌補。酶作為一種特殊的蛋白質(zhì)，可以用蛋白質(zhì)芯片來研究酶的底物、激活劑、抑制劑等。

蛋白質(zhì)芯片為蛋白質(zhì)功能研究提供了新的方法，合成的多肽及來源于細(xì)胞的蛋白質(zhì)都可以用作制備蛋白質(zhì)芯片的材料。Uetz將蛋白質(zhì)芯片引入酵母雙雜交研究中，大大提高了篩選率。建立了含6O0O個酵母蛋白的轉(zhuǎn)化子，每個都具有開放性可閱讀框架(Open Reading Frame，0FR)的融合蛋白作為酵母雙雜交反應(yīng)中的激活區(qū)，此蛋白質(zhì)芯片檢測到192個酵母蛋白與此發(fā)生陽性反應(yīng)。

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