構(gòu)象性蛋白質(zhì)芯片的制造原理(編輯修改稿)
2024-08-21 10:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 先鋒科學(xué)家利用這些簡單的手段制成了每平方厘米有1600個(gè)點(diǎn)的蛋白質(zhì)微陣列。他們用熒光標(biāo)記蛋白，ATP標(biāo)記的激酶底物，都可與膜上的蛋白進(jìn)行反應(yīng)。這些都是用小部分的膜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。最終他們將一個(gè)有1萬個(gè)點(diǎn)的芯片與一個(gè)FRB(FKBP12rapamycin binding protein)結(jié)合蛋白和G蛋白結(jié)合蛋白的探針進(jìn)行雜交。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?？梢韵胂螅却丫玫牡鞍踪|(zhì)芯片將很快會被商業(yè)化開發(fā)，進(jìn)入分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室。 另外，抗原抗體反應(yīng)是目前所知生物識別最特異的類型，基于抗體的免疫測定（最簡單如ELISA）已經(jīng)使用了許多年，作為一種很有效的診斷工具，在全世界一片Array的狂潮中，人們自然會想到將抗體排成陣列。有人這么想，就有人這么做。Carl . Borrebaeck所在的瑞典Lund大學(xué)免疫技術(shù)系正從事著這方面的工作，期望從這里找到突破7。 構(gòu)象性蛋白質(zhì)芯片： 但是還應(yīng)該有另一種途徑來制造蛋白質(zhì)芯片，而且更適合于模具的制備和終端產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)，特別是更易與計(jì)算機(jī)技術(shù)偶聯(lián)起來，最終在蛋白質(zhì)組學(xué)研究上代替或淘汰現(xiàn)有的二維凝焦電泳偶聯(lián)生物質(zhì)譜的通用方法5。這就是構(gòu)象性蛋白質(zhì)芯片。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)特異識別蛋白質(zhì)的思想相關(guān)8。 Buddy 。首先是選擇蛋白吸附的固相基質(zhì)云母，因?yàn)樵颇副砻娣浅Ｖ?，達(dá)原子級光滑，這樣才能保證最后做成的印跡模表面準(zhǔn)確地反映模板分子的空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，避免自身表面的起伏噪聲對構(gòu)象依賴的蛋白質(zhì)識別的影響；且由于其表面天然的親水性和電負(fù)性，有利于保持蛋白構(gòu)象。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。然后將二糖包被在吸附蛋白表面，因?yàn)樘鞘嵌嗔u基物質(zhì)，可與蛋白質(zhì)形成氫鍵，造成一個(gè)糖殼，保護(hù)蛋白質(zhì)不在制片過程中變性，使模板分子的結(jié)構(gòu)信息完整保留下來，這樣才可能最終以印跡穴的形式體現(xiàn)出來。接下來是等離子體噴鍍處理（radiofrequency glowdischarge plasma deposition），向其上噴鍍C3F6之類的多聚氟化物，相互交聯(lián)并與噴鍍表面的有機(jī)成分交聯(lián)，產(chǎn)生一個(gè)光滑的而且在化學(xué)上和機(jī)械上穩(wěn)定的膜。隨著膜厚度的增加，這層噴鍍膜將從云母片上剝離下來；等離子體膜云母界面用堿性溶液洗脫包被的吸附蛋白，暴露出有蛋白印跡的納米穴表面，一種最恰似的模板蛋白的鏡象，其與混合蛋白溶液中配體的識別和結(jié)合是高度特異的，即假如我們將Array的概念注入到這個(gè)技術(shù)中，我們可以以此為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)制造出基于構(gòu)象識別的蛋白質(zhì)芯片，也就是構(gòu)象性蛋白質(zhì)芯片。 當(dāng)然可以有兩種情形的構(gòu)象性蛋白質(zhì)芯片的制造途徑，一個(gè)就是上述的從實(shí)際蛋白質(zhì)（天然蛋白和基
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