構(gòu)象性蛋白質(zhì)芯片的制造原理(更新版)
【正文】 并行檢測(cè)任意組織細(xì)胞的任意基因表達(dá)產(chǎn)物，包括在不同情況下釋放在培養(yǎng)上清中的細(xì)胞因子譜。后者的優(yōu)越之處在于，除了實(shí)現(xiàn)實(shí)在的已經(jīng)獲得蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的蛋白在芯片上的印記，還可以引入人為的結(jié)構(gòu)印記（信息），就象寡核苷酸設(shè)計(jì)和基因工程對(duì)核酸序列一級(jí)結(jié)構(gòu)成功的改造一樣，基于構(gòu)象的表面蝕刻技術(shù)造就的構(gòu)象性蛋白質(zhì)芯片完全能夠?qū)崿F(xiàn)在高級(jí)結(jié)構(gòu)上人工改造，這尤其在探索蛋白質(zhì)的折疊、蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)行為上有著莫大的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)該說這種芯片原理與99年一篇Nature文章提到的模板印記技術(shù)特異識(shí)別蛋白質(zhì)的思想相關(guān)8。發(fā)現(xiàn)在一大片G蛋白點(diǎn)的中央，單獨(dú)的一個(gè)FRB的點(diǎn)可以被區(qū)別出來。他們?cè)邳c(diǎn)樣溶液中加入40％甘油以防止蛋白變性。蛋白質(zhì)芯片： 真正研究基因表達(dá)譜必然要在兩個(gè)層次上進(jìn)行，mRNA 和功能性蛋白質(zhì)，分別對(duì)應(yīng)于中心法則的兩個(gè)階段。其實(shí)理論上允許幾乎所有種類的生物分子作芯片上的探針，比如蛋白、糖、脂類和其它小分子。背景： 生命科學(xué)的信息化是目前自然科學(xué)界最明顯的趨勢(shì)。1北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物膜與膜生物工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （100871） 2中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物所生物膜與膜生物工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（北京，100080） 人們?cè)谂c疾病的抗?fàn)幹袆?chuàng)造了許多杰出的診斷和治療方法，其中正確及時(shí)的診斷是取得正確及時(shí)治療的必要前提和可靠保證。光拿到生物基因組一級(jí)結(jié)構(gòu)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還必須了解其中基因是怎樣組織起來的，又是怎樣隨發(fā)育調(diào)控和微環(huán)境因素的影響而在特定的時(shí)空域中展開其表達(dá)譜的，即我們正由結(jié)構(gòu)基因組時(shí)代邁入功能基因組時(shí)代。 基因表達(dá)譜是特定組織特定狀態(tài)在基因組水平基因差異表達(dá)。 然而由于活性蛋白質(zhì)對(duì)構(gòu)象的高度依賴性，protein chip一直只是Biochip中的一個(gè)設(shè)想。然后用BSA進(jìn)行封閉，降低膜上的背景，這樣就可以與蛋白質(zhì)進(jìn)行雜交。有人這么想，就有人這么做。將云母劈裂，造成這樣一個(gè)表面環(huán)境，在云母片上根據(jù)事先的設(shè)計(jì)定位和排陣，分別吸附不同的已知蛋白。首先是原子力顯微鏡（atomaticforce microscopy,AFM）表面掃描技術(shù)實(shí)現(xiàn)，采用觸擊模式（tappingmode）的AFM使其針尖在印跡表面移動(dòng)，在它的分辨率內(nèi)（原子級(jí)）可以直接繪出印跡膜的表面信息，從而了解目的蛋白與印跡穴的精確結(jié)合信息，作為定性定量獲得蛋白表達(dá)情況的基礎(chǔ)。結(jié)語(yǔ)： 在現(xiàn)代生命科學(xué)研究中，有兩個(gè)概念其實(shí)是居于底層，極端重要而又少為人提，孵化出一批又一批的經(jīng)典生物學(xué)技術(shù)。參考文獻(xiàn)： 1． Aris :393394. 2． Proteomics in drug discovery Jack H. Wang and Rodney M. Hewick Drug Discovery Today March 1, 1
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