ciphergen_蛋白芯片

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ProteinChip? Array

Quality Control of Antibodies

ProteinChip(R) arrays and the PBSII system can be used for an “SDS-PAGE” like analysis to:

- check purity

- analyze for presence or absence of a particular molecule

- test the ability of proteins to be detected (i.e. ionized)

Quality Control:

1. Add 1μl of protein solution to each spot on a NP20 or H4 (preferred for

antibody QC) array.The ideal protein concentration is 200-2000nM (10 fold

less for peptides)

2. Dry protein solution onto chip surface. If protein or antibody is pure and there

are no contaminating substances in the buffer such as salts or detergents

proceed to step 4.

3. If buffer contains detergents or salts, add 5μl of distilled water to the spot and

draw liquid in and out 5-10 times.

4. Air dry the chip array and add 1 ul EAM. Analyse using the SELDI ProteinChip

reader.

ProteinChip? Arrays H4 & H50

(Reverse Phase)

Direct Spotting:

1. Draw an outline for each spot using a hydrophobic pen (only for H4 chips).

2. For H4 chips pretreat the spots with 2 μl of 50% acetonitrile for 1-2 min, remove

and add 2 μl of PBS for 1-2 min.

For H50 chips pretreat the spots with 2 μl of 50% acetonitrile for 5 min, remove and repeat treatment once.

3. Add 2 μl of Binding buffer to each spot incubate for 5 min

a. PBS + 0.5M NaCl (least stringent)

b. PBS (mild stringency)

c. 10-50% ACN/PBS

*Add 0.1% TFA to the binding buffer when using H50 chips.

4. Remove BB and replace with 1-7μl of sample (diluted in BB). Do not allow the

spots to air dry during sample exchange.

5. Incubate in a humidity chamber for 30 min to 1.5 hrs at RT.

6. Wash each spot with 5μl of binding buffer three times

7. Do a final ‘quick wash’ with 5 mM Tris pH 8 or 10 mM Hepes pH 7.4, let spots

dry.

8. Add 1μl of saturated EAM solution to each spot.

9. Analyse the chip using SELDI PBSII.

Bioprocessor:

1. Draw an outline for each spot using a hydrophobic pen (only for H4 chips).

2. Pretreat the spots with 2 μl of 50% acetonitrile for 1-2 min, remove and add 2 μl of

PBS for 1-2 min.

For H50 chips pretreat the spots with 2 μl of 50% acetonitrile for 5 min, remove and repeat treatment once.

3. Put chips into bioprocessor and add 50 μl of BB to each well and incubate for 5

min shaking at RT.

4. Remove BB and add 50 – 350 μl of sample (diluted in BB). Do not allow

the spots to air dry during sample exchange

5. Incubate shaking for 30 min to 1.5 hrs at RT.

6. Wash each spot with 200 μl of binding buffer for 5 min while shaking, repeat

times.

7. Do a quick wash with low molarity buffer 5 mM Tris pH 8 or 1-10 mM Hepes

pH 7.4, dry spots.

8. Add 1ul of saturated EAM solution to each spot.

9. Analyze the chip using SELDI PBSII.

Recommended Buffers

0-60% acetonitrile ± 0.1% TFA. Isoproponal or methanol can also be used. Increasing the solvent concentration will increase the selectivity of the surface. Salts will increase hydrophobic interactions and therefore can also be included in the binding buffer (50-1000mM).

Additional Notes:

A humidity chamber can be assembled by half filling an empty tip-box with water and placing damp tissue paper in the lid. The Proteinchip? array can be placed on the tip-support in this chamber to prevent evaporation from the spots

(Strong Anion Exchanger)

The SAX-2 chip contains quarternary ammonium groups (strong cationic moieties) on the surface. The surface is prepared simply by equilibrating the spots in the binding buffer.

1. Draw an outline for each spot using hydrophobic pen.

2. Load 5μl of binding buffer to each spot and incubate in a humidity chamber at

room temperature for 5 min. Do not allow spots to air dry.

3. Remove excess buffer from spots without touching the active surface.

4. Load 1-7μl of sample per spot. Sample should be diluted in the binding buffer.

Typical concentrations vary depending on the complexity of the sample. A non-ionic detergent can be included in the binding and washing buffers (e.g. 0.1% OGP or Triton X-100) to reduce non-specific binding. Varying the pH and ionic

strength of the binding and/or washing buffer can also modify ionic binding.

a. 50mM Tris pH 9 (least stringent)

b. 50mM NaAcetate pH4.5 (most stringent)

5. Incubate in a humidity chamber for 30 min to 1.5 hrs at RT.

6. Wash each spot with 5μl of BB three times then a final wash with 5 mM Tris pH 8

or 1-10 mM HEPES pH 7.4.

7. Wipe dry around spots. Add 1ul of saturated EAM solution to each spot.

8. Analyze chip using SELDI PBSII.

Recommended Buffers

20 to 100mM sodium or ammonium acetate, Tris HCl or 50mM Tris base (for pH > 9) buffers containing a non-ionic detergent (e.g. 0.1% Triton X-100). Decreasing the pH of the buffer or increasing the salt content will increase the binding specificity (selecting for strongly anionic proteins).

(Weak Cation Exchanger)

The WCX-2 chip contains carboxylate groups (weak anionic moieties) on the surface and is shipped in the salt form with sodium as the counter-ion. In order to minimize the sodium adduct peaks in the mass spectra, it is recommended that the chip be pretreated before loading the sample.

1. Pretreat chip by washing with 10ml of 10mM hydrochloric acid for 10 minutes

shaking. Rinse with 10ml of HPLC grade water for 10 min shaking. Wipe dry

around spots.

2. Draw an outline for each spot using hydrophobic pen.

3. Load 5μl of Binding Buffer to each spot and incubate in a humidity chamber at

room temperature for 5 min. Do not allow buffer to air dry.

4. Remove excess buffer from spots without touching the active surface.

5. Load 1-7μl of sample per spot (sample should be diluted in the binding buffer) and

incubate the chip in a humidity chamber for 30 min to 1.5hrs at RT.

a. 50mM Tris pH 9 (most stringent pH)

b. 50mM NaAcetate pH 4.5 (least stringent pH)

6. Wash each spot with 5μl of BB three times then a final wash with 5 mM Tris pH 8

or 1-10 mM HEPES pH 7.4.

7. Wipe dry around spots. Add 1ul of saturated EAM solution to each

8. Analyze chip using SELDI PBSII.

Recommended Buffers

20 to 100 mM ammonium acetate and phosphate buffers containing low concentration of a non-ionic detergent (e.g. 0.1% Triton X-100). Increasing the pH of the buffer or the salt content will increase the binding specificity (selecting for cationic proteins).

(Immobilized Metal Affinity Capture)

The IMAC-3 chip contains nitrilotriacetic acid (NTA) groups on the surface. It is manufactured in the metal-free form and must be loaded with metal, i.e. Cu, prior to use.

* Copper is somewhat corrosive to the chip surface and should not be left on the spots longer than the recommended time.

1. Draw an outline for each spot using hydrophobic pen.

2. Load 10μl of 100mM copper sulfate to each spot and incubate in a humidity

chamber for 15 min. Do not allow solution to air dry. Repeat loading.

3. Rinse chip under running deionized water for about 10 seconds to remove excess

copper.

4. Rinse spots with an excess of 50 mM sodium acetate, pH 4.0.

5. Rinse chip again under running deionized water for about 10 seconds .

6. Add 5μl of 0.5M NaCl in PBS (or other binding buffer containing at least 0.5M

NaCl) to each spot and incubate for 5 minutes. Do not allow buffer to air dry. Wipe dry around spots and remove excess buffer without touching the active surface. 7. Load 1-7 μl of sample per spot (sample should be diluted in BB). Incubate chip in a

humidity chamber for 30 minutes to 1.5 hrs at RT.

8. Wash each spot with 5μL of binding buffer three times, followed by a quick wash

with water (5μl) or 1-10 mM HEPES pH 7.4.

9. Add 1 μl of saturated EAM solution to each spot.

10. A nalyze chip using SELDI PBSII.

Recommended Buffers

A binding buffer containing sodium chloride (at least 0.5M) and detergent (e.g. 0.1% Triton X-100) is recommended to minimize non-specific ionic and hydrophobic interactions, respectively. EDTA and DTT should be avoided in the sample buffer.

General Sample Preparation

Detergents: avoid ionic detergents such as SDS or its derivatives

Triton X-100 and NP40 can be used, it is best to have no

more than 0.1% detergent in the final diluted sample you

apply to the array

Protein Concentrations: It is generally a good idea to keep the lysates or other protein

samples fairly concentrated, so that you can dilute them into

the appropriate buffer for each chip surface. I recommend a

concentration of at least 2 mg/ml, which allows a 10 fold

dilution into appropriate buffers. Lower concentrations can

be used and diluted less, but it may limit your choice of array

surfaces.

Chemicals to avoid: PEG is difficult to wash off and will exhibit a broad peak

High concentrations of glycerol will prevent the protein from

binding, you can dilute the sample to about 5% glycerol

EDTA will interfere with binding to the IMAC array

Lipids will also interfere, so include a high speed centrifugation in your sample prep if your sample might contain high concentrations of lipids.

General comments: You can bind under one condition and wash the chip with higher stringency, but you will get improved specificity if the binding and washing conditions are the same. It is easier to prevent binding than to completely remove bound components.

Retentate Mapping of Crude Biological Samples

Using a Bioprocessor

Standard Protocol

1. Place chip in bioprocessor (see protocol on handling the bioprocessor) and add

50-100μl of binding buffer to each well. Incubate for 5 min at room

temperature on vortex (shaker setting).

2. Remove buffer from well and immediately add sample which has been diluted

into binding buffer (recommended vol 50ul to 350 ul of diluted sample).

Incubate on a shaker for 30 min to 1.5 hrs at RT. Total volume for 96 well

bioprocessor is 350 μl.

3. Remove sample from well and wash each well with 3 x 200μl of binding buffer,

5 min each wash shaking. Do a final wash with a low molarity buffer such as 10

mM Hepes pH 7.4 for 30sec while shaking at RT.

4. Air dry the chip and add 1 μl of saturated EAM.

Washing buffers for specific surfaces

The above protocol can be used to adapt any retentate mapping experiment to the bioprocessor. Initial experiments on a sample should involve the analysis of a range of binding/washing conditions.

蛋白质芯片的综述

蛋白质芯片的综述 摘要蛋白质芯片技术是一种高通量、微型化和自动化的蛋白质分析技术,已在多个领域得到应用,如蛋白质组学研究、新药的开发、酶与底物的相互作用和疾病检测等。论文详细介绍了蛋白质芯片技术的原理、芯片介质及蛋白质的固定技术,论述了蛋白质芯片在肿瘤研究,食品检验的应用以及传染病检测中的研究概况。分析了蛋白质芯片的问题以及应用前景。 关键词蛋白质芯片,肿瘤,食品检验,传染病检测,应用 蛋白质芯片的研究工作起始于20世纪80年代,到90年代技术日趋成熟。蛋白质芯片(protein chip)技术因具有高通量平行分析、信噪比较高、所需样品量少,以及可直接关联DNA序列和蛋白质信息等优点,自问世以来,已广泛应用于蛋白质组学、医学诊断学等领域研究,具有广阔的发展。 1.蛋白质芯片介绍 1.1 技术原理 蛋白质芯片是由固定于不同介质上的蛋白微阵列组成,这些蛋白包括抗原、抗体及标志蛋白,然后用标记的或未经标记的另外一个蛋白,如抗原、抗体或配体进行反应,有的需要经洗涤后再加入标记的二抗进行反应,从而达到放大抗原抗体反应的目的。所用的标记物有荧光物质,如Cy3(青色素,一种荧光染料)和Cy5等;酶,如辣根过氧化物酶,化学发光物质等;其他分子,如免疫金标记,然后再进行银染对反应结果显色。反应结果用扫描装置进行检测或用肉眼直接进行观察。 1.2 蛋白质芯片的介质 目前作为蛋白芯片的介质有滤膜类、凝胶类和玻璃片类,前2种介质的优点是能够保持所固定的蛋白的三维结构,但缺点是由于其质地较软,所以不能满足机械点样的强度,同时凝胶类的蛋白质芯片所点样品容易发生扩散。玻璃片的优点是成本低和性能稳定,可满足高强度的机械点样。此外,20世纪90年代中期发展的液相芯片技术使蛋白芯片技术得到进一步提高。其被喻为后基因组时代的芯片技术,也可称为灵活的多种被分析物质的检测 ( flexible multi-analyte profiling,xMAP)技术,xMAP技术是集流式技术、荧光微球、激光、数字信号处理和传统化学技术为一体的一种新型生物分子高通量检测技术,这种技术将流式检测与芯片技术有机地结合在一起,使生物芯片反应体系由固相反应改变为接近生物系统内部环境的完全液相反应体系,因此也被称为液相芯片技术[1]。 光学蛋白芯片也是新发展起来的一项技术,是将高分辨的椭偏生物传感器技术和集成化多元蛋白质芯片技术相结合发展形成的生物分子识别和检测技术。该技术的优点是无需标记待检样品,无需预处理直接检测非纯化分析物,样品用量少,检测时间短并且可以进行多元检测。 1.3 蛋白质的固定 将蛋白质固定于芯片上的方法很多,各方法的最终目的是在单位面积/体积上固定最大量的蛋白质并保持其天然构象,该环节成为蛋白质芯片技术的关键步骤之一。 蛋白质的固定可以分为两类:非专一性固定和专一性固定,非专一性固定即通过被动吸附的方式使蛋白质结合到相应的介质上,如硝酸纤维素膜和多聚赖氨酸包被的玻片通过被动吸附蛋白质的氨基或羧基来固定蛋白质,此方法产生的芯片背景值往往较高。 1. 4 蛋白质芯片的检测

论文 生物芯片技术

生物芯片技术——生物化学分析论文 08应化2 江小乔温雪燕袁伟豪张若琦 2011-5-3

一、摘要: 生物芯片技术,被喻为21世纪生命科学的支撑技术,是便携式生化分析仪器的技术核心,是90年代中期以来影响最深远的重大科技进展之一,是融微电子学、生物学、物理学、化学、计算机科学为一体的高度交叉的新技术,具有重大的基础研究价值,又具有明显的产业化前景。由于用该技术可以将极其大量的探针同时固定于支持物上,所以一次可以对大量的生物分子进行检测分析,从而解决了传统核酸印迹杂交(Southern Blotting 和Northern Blotting 等)技术复杂、自动化程度低、检测目的分子数量少、低通量(low through-put)等不足。 二、关键词 生物芯片;检测;基因 三、正文 (一)、生物芯片的简介 生物芯片技术是一种高通量检测技术,通过设计不同的探针阵列、使用特定的分析方法可使该技术具有多种不同的应用价值,如基因表达谱测定、突变检测、多态性分析、基因组文库作图及杂交测序(Sequencing by hybridization, SBH)等,为"后基因组计划"时期基因功能的研究及现代医学科学及医学诊断学的发展提供了强有力的工具,将会使新基因的发现、基因诊断、药物筛选、给药个性化等方面取得重大突破,为整个人类社会带来深刻广泛的变革。该技术被评为1998年度世界十大科技进展之一。(1)它包括基因芯片、蛋白芯片及芯片实验室三大领域。 基因芯片(Genechip)又称DNA芯片(DNAChip)。它是在基因探针的基础上研制出的,所谓基因探针只是一段人工合成的碱基序列,在探针上连接一些可检测的物质,根据碱基互补的原理,利用基因探针到基因混合物中识别特定基因。它将大量探针分子固定于支持物上,然后与标记的样品进行杂交,通过检测杂交信号的强度及分布来进行分析。 蛋白质芯片与基因芯片的基本原理相同,但它利用的不是碱基配对而是抗体与抗原结合的特异性即免疫反应来检测。蛋白质芯片构建的简化模型为:选择一种固相载体能够牢固地结合蛋白质分子(抗原或抗体),这样形成蛋白质的微阵列,即蛋白质芯片。 芯片实验室为高度集成化的集样品制备、基因扩增、核酸标记及检测为一体

2液相蛋白芯片技术

液相蛋白芯片技术 液相蛋白芯片技术由美国纳斯达克上市公司Luminex研制开发并于2 O世纪9O年代中期发展起来,就是在流式细胞技术、酶联免疫吸附试验(en zyme linked immunosorbent assay,ELISA)技术与传统芯片技术基础上开发的新一代生物芯片技术与新型蛋白质研究平台。液相蛋白芯片技术推动了功能基因组时代的蛋白质研究,相关的仪器、分析软件以及试剂盒研发备受瞩目并已形成一定的市场规模。现拟对该技术的基本原理、技术特点及其在免疫诊断与分析领域的研究与应用情况进行综合介绍。 一、液相蛋白芯片技术的基本原理 传统的蛋白芯片技术就是将蛋白质分子有序地固定在滤膜、滴定板与载玻片等固相载体上,用标记了特定荧光抗体的蛋白质等生物分子与芯片 作用,再利用荧光或激光扫描技术测定其荧光强度,通过荧光强度分析蛋白 质与蛋白质的相互作用,从而达到研究蛋白质功能或免疫诊断的目的。但固相载体难于维持蛋白质的天然构象,不利于蛋白质功能研究。 液相芯片技术在国际上被称之为xMAP(flexible MultilyteProfiling) 技术,其核心技术就是乳胶微球包被、荧光编码以及液相分子杂交。液相芯片体系以聚苯乙烯微球( beads ) 为基质,微球悬浮于液相体系,每种微球 可根据不同研究目的标定上特定抗体或受体探针,可对同一样品中多个不 同的分子同时进行检测。微球表面可进行一系列修饰以适合固定各种蛋白、

多肽或核酸等生物分子。xMAP技术可应用于蛋白或核酸的功能及其相互作用研究,分别称之为液相蛋白芯片技术与液相基因芯片技术。 液相蛋白芯片体系主要包括微球、蛋白探针分子、被检测物与报告分子四种成分。在液相系统中,为了区分不同的探针,每一种用于标记探针的微球都带有独特的色彩编码,其原理就是在微球中掺入不同比例的红色分类荧光及发色剂,可产生100种颜色差别的微球,可标记上100种探针分子,能同时对一个样品中多达100种不同目标分子进行检测。反应过程中,探针与报告分子都分别与目标分子特异性结合。结合反应结束后,使单个的微球通过检测通道,使用红、绿双色激光同时对微球上的红色分类荧光与报告分子上的绿色报告荧光进行检测,可确定所结合的检测物的种类与数量。 二、液相蛋白芯片技术的特点 液相蛋白芯片技术有机地整合了微球、激光检测技术、流体动力学、高速的数字信号处理系统与计算机运算功能,不仅检测速度极快,而且在免疫诊断以及蛋白质分子相互作用分析方面,其特异性与敏感性往往也超越常规技术。其技术特点可归纳如下。 1、反应快速,灵敏度高。反应环境为液相、微球上固定的探针与待检样品均在溶液中反应,其彼此间碰撞几率与速度相对于固相芯片或ElISA等反应模式,可增加10倍以上,因此可提高反应速度及灵敏度。抗原---抗体等蛋白

蛋白质芯片技术的研究进展

蛋白质芯片技术的研究进展 朱丽琳 (西宁青藏高原野生动物救护中心,青海西宁 810001) 摘 要:蛋白质芯片技术是生物化学和分子生物学上具有较大作用的生物检测技术。该文简要综述了该技术的发展概况、基本原理及目前应用,并指出了存在的问题和发展前景。 关键词:蛋白质芯片;生物芯片;应用 中图分类号:Q812 文献标识码:A 文章编号:1001-7542(2004)03-0084-04 生物芯片(biochip )主要是指通过微细加工工艺在固体芯片表面构建的微型化学分析系统,从而实现对细胞、蛋白质、DNA 以及其他生物组分的准确快速与大信息量的检测。其反应结果可用同位素法、化学荧光法、化学发光法或酶标法显示,然后用精密的扫描仪或CCD (charge -coupled device )摄像技术记录,最后通过计算机进行数据处理以得到综合的信息。常用的生物芯片分为三大类:基因芯片(G ene chip ,DNA chip ,DNA microarray )、蛋白质芯片(Proteinchip )、芯片实验室(Lab -on -a -chip )[1,2]。 人类基因组(genome )排序工作的完成是人类医学史上的里程碑。基因芯片虽可在mRNA 水平上分析整个基因组表达的情况,并得到了迅猛发展,但生命活动的主体是人体内存在的10万种以上的蛋白质,发展蛋白质芯片这一高新技术已成为生物芯片领域的挑战性课题。 1 蛋白质芯片的发展概况 蛋白质能直接反映基因携带的遗传信息,它的功能一旦出现异常就可能引起疾病,破坏人体健康。 如Alzheimer ’s 病人脑脊液中微量β淀粉样蛋白肽的出现[3]是目前公认的脑神经退行性变的标志物。蛋 白芯片可以将数十万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上,对抗原活体细胞和组织进行测试分析,同时蛋白质芯片的特异性高,亲和力强,受其他杂质的影响较小,因此对生物样品的要求较低,可简化样品的前处理,甚至可以直接利用生物材料(血样、尿样、细胞及组织等)进行检测。 蛋白质芯片是指固定于支持介质上的蛋白质构成的微阵列。又称蛋白质微阵列(Protein micoroar 2ray ),最早是在生物功能基因组学研究中继基因芯片之后,作为基因芯片功能的补充发展起来的。是在一个基因芯片大小的载体上,按使用目的的不同,点布相同或不同种类的蛋白质,然后再用标记了荧光染料的蛋白质结合,扫描仪上读出荧光强弱,计算机分析出样本结果。最早进行蛋白质芯片研究的是德国科学家Lueking [4,5]。目前,国内也有学者在从事蛋白芯片的研究。 2 蛋白质芯片的原理 蛋白芯片技术的研究对象是蛋白质,其原理是对固相载体进行特殊的化学处理,再将已知的蛋白分子产物固定其上(如酶、抗原、抗体、受体、配体、细胞因子等),根据这些生物分子的特性,捕获能与之特异性结合的待测蛋白(存在于血清、血浆、淋巴、间质液、尿液、渗出液、细胞溶解液、分泌液等),经洗涤、纯化,再进行确认和生化分析;它为获得重要生命信息(如未知蛋白组分、序列。体内表达水平生物学功能、与其他分子的相互调控关系、药物筛选、药物靶位的选择等)提供有力的技术支持[6,7]。 2.1 固体芯片的构建 常用的材质有玻片、硅、云母及各种膜片等。理想的裁体表面是渗透滤膜(如硝 收稿日期:2004-03-15 作者简介:朱丽琳(1968-),女(汉族),浙江新昌人,西宁青藏高原野生动物救护中心工程师. 2004年第3期 青海师范大学学报(自然科学版)Journal of Qinghai N ormal University (Natural Science ) 2004N o 13

蛋白质芯片技术综述

题目:新技术专题讲座姓名:胡斌 学院:数理信息工程学院专业:电气工程及其自动化班级:112班 学号:1609110208

蛋白质芯片技术综述 【摘要】蛋白质芯片是近年来发展起来的新的生物检测技术,本文综述了该技术的发展情况及从其分类、构成到应用,并重点介绍了SELDI-TOF-MS这一技术。最后阐述了蛋白质芯片的前景及存在不足。 【关键词】蛋白质芯片 SELDI-TOF-MS 生物检测技术 人类基因组计划已经进入后基因组时代(post genome era)—功能基因组时代,而作为基因功能的直接体现者-蛋白质及其之间的相互作用越来越引起科学家们的关注,因为要彻底了解生命的本质,就必须要了解蛋白质在生物生长、发育、衰老整个生命过程中的功能、不同蛋白质之间的相互作用以及它们与发生、发展和转化的规律,从而诞生了一门新的学科———蛋白质组学。蛋白质芯片技术则是继基因芯片之后发展起来的生物检验技术,它高度并行性、高通量、微型化和自动化的特点成为研究蛋白质组学的有力工具。它的出现对于生物学、临床检验医学、遗传学、药理学等很多学科的进步具有很大的意义。 一、蛋白质芯片的分类及基本构成 1.1 蛋白质芯片的分类蛋白质芯片又称蛋白质微阵列,属于生物芯片的一种,根据制作方法和应用的不同将蛋白质芯片分为两种:一种是蛋白质检测芯片,类似于较早出现的基因芯片,即在固相支持物表面高度密集排列的探针蛋白点阵,当待测靶蛋白与其反应时,可特异性的捕获样品中的靶蛋白,然后通过检测系统进行分析,如表面增强激光解析离子化—飞行时间质谱技术(SELDI-TOF-MS)将靶蛋白离子化,直接对其进行定性、定量分析;第二种是蛋白质功能芯片,本质说就是微行化凝胶电泳板,即样品中的待测蛋白在电场作用下通过芯片上的微孔道进行分离,然后经喷射进入质谱仪中来检测待测蛋白质。目前应用较多的是第一种芯片。 1.2 探针蛋白的制备蛋白质检测芯片上的探针蛋白可根据研究目的的不同,选用抗体、抗原、受体、酶等具有生物活性的蛋白质。由于具有高度的特异性和亲和性,单克隆抗体是比较好的一种探针蛋白,用其构筑的芯片可用于检测蛋白质表达丰度及确定新的蛋白质。基因工程抗体的发展使蛋白质芯片的提出和发展成为可能。噬菌体抗体库技术就是典型的代表。也可以利用其它的蛋白质文库制备探针蛋白,如全合成人重组抗体库、噬菌体肽库、噬菌体表达文库等。经蛋白质

蛋白芯片技术解析

蛋白芯片技术解析 https://www.360docs.net/doc/af6801821.html,/showarticle.asp?id=453058112 人类基因组测序计划完成之后,科学家们凭借良好的DNA芯片及坚实的生物信息学平台可以全面地了解生命细胞系统。然而在不同的细胞生理 状态下,细胞内蛋白表达及蛋白的功能存在着差异,细胞蛋白质组存在着差异。而且多种因素影响着细胞在不同环境下的生理状态,比如,细胞信号分子,细胞间及细胞与基质的相互作用等等。细胞内调控通过调节mRNA转录水平,蛋白表达水平,以及蛋白的修饰与定位,控制着蛋白的功能,决定着细胞生理状态。 在这种情况下,一些实验技术已被用来进行生命细胞系统中蛋白成分的分析研究。然而这些技术还不能进行细胞内高度复杂且高度动态变化(变化范围达107级)的蛋白表达的研究。如今被广泛应用的可同时检测大量蛋白成分的分析技术是二维凝胶电泳(2D-PAGE)。但其面临着诸多的检测缺陷,比如:较弱的样品检测结果,较窄的动态检测范围以及不能对疏水、极酸或极碱的小蛋白分子进行检测分析等等。作为二维凝胶电泳(2D-PAGE)的替代方法,多层色谱分析方法被用于分离蛋白样品成分,降低样品中复杂物质的含量,以进行大规模色谱蛋白鉴别分析。这项分析方法包括了多层蛋白识别技术和多种亲和捕捉色谱法,如:同位素亲和标记和金属螯合物亲和标记等。 虽然蛋白质组的分析技术有了巨大发展,一种新的能全面进行蛋白质组研究的技术是相当有必要的。芯片技术恰能很好地满足进行蛋白质组全面研究的要求,它具有强大的监视细胞内基因表达,研究蛋白与大量潜在相关分子相互作用的功能。 从DNA芯片到蛋白芯片 蛋白芯片是指将大量蛋白质分子按预先设置的排列固定于一种载体表面行成微阵列,根据蛋白质分子间特异性结合的原理,构建微流体生物化学分析系统,以实现对生物分子的准确、快速、大信息量的检测。 虽然早在上世纪80年代早期Roger Ekin在他的环境物质理论中描述了蛋白芯片的技术原理,但直到基因组和蛋白组研究领域中取得显著成就后微芯片检测技术才得到了极大的关注。只需在一个平面上进行一次试验,就可对上千个细胞生物学参数实施测定的可能性,为建立蛋白质组全面检测分析工具提供了完美的解决方案。DNA芯片具有良好的杂交系统,能通过一次反应试验分析出细胞的全部转录系统。由于细胞内的mRNA和蛋白质没有绝对的相互对应关系,要解决基因组和蛋白质组研究之间的差异问题需要有其它可以直接分析检测蛋白特性的高通量技术。在过去的几年中,不同的高通量分析检测技术平台已经建立,而且微芯片技术的发展已经超出了DNA芯片技术,基于大量不同样品的蛋白芯片检测已有了相关报道。 蛋白芯片基本原理: 蛋白芯片与基因芯片的原理相似。不同之处有,一是芯片上固定的分子是蛋白质如抗原或抗体等。其二,检测的原理是依据蛋白分子、蛋白与核酸、蛋白与其它分子的相互作用。

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