蛋白质组学

高通量多肽阵列技术的应用与主要特点

多肽阵列技术是研究蛋白质相互作用的方法之一,是也近年来发展起来的高通量 实验技术,这种新型生物芯片可以直接揭示蛋白质间的相互作用。

基因组 时代,科学家们已将研究重点由基因组学研究转向功能蛋白质组学研究。蛋白质组学以研究细胞蛋白质的组成和机构,蛋白-蛋白相互作用以及他们与疾病发病机理之间的关系为主。而蛋白质与其它生物大分子如其它蛋白质、核酸及多糖之间的相互作用研究则是蛋白质组学研究的关键部分。目前,许多技术已开发用于这一相互作用研究,多肽阵列技术是其中关键且最好的技术之一。

作为一种高通量研究工具,多肽阵列是一种新型生物芯片,使用自动化仪器通过原位合成技术将特意设计的成百乃至上千的多肽以极高的密度置于特殊处理的载体矩阵之上(如玻璃或滤纸等)。使用这种生物芯片,科学家们能够直接揭示蛋白质与其它生物大分子 之间相互作用的秘密。

多肽阵列被广泛用于药物筛选、靶标确认、表位定位、疫苗开发,以及结构功能研究。同时出于对多肽药物不断增加的兴趣,这一技术也能满足大量的制药企业不断增长地对多肽药物研发的需求。

高通量多肽阵列技术的应用与主要特点

多肽微芯片的工作流程

多肽阵列技术的应用:

1、基础科学研究:使用多肽阵列技术,研究者们能够进行目标蛋白质与其效应因子结合位点的高通量筛查,例如胞内激酶结合域筛查,以及疾病中功能失调蛋白结合位点指纹图谱变化检测。

2、疫苗开发:一个抗原表位是相应抗体识别的一种免疫原的一个表面结构域。通过多台阵列技术,一种病毒或细菌的所有蛋白能被置于芯片上,并与不同病程的患者血清反应。反应位点或结合域被进一步筛查以发现针对保护抗体的特异抗原表位。之后这一抗原表位可被用于主动或被动的特异性免疫反应。

3、药物开发:多肽阵列也能加快药物研究及开发的进程。使用Pep-Hit技术,研究者们能够一次合成成百上千个非自然多肽用以测试目标蛋白,从而促进活性抑制物或竞争结合物的发现,这些抑制物或竞争结合物能用于后续针对疾病治疗的候选药物开发。同样,许多其它生物分子或化合物也能用多肽阵列技术进行其与目标蛋

白的相互作用研究。用上述多肽阵列技术进行的药物开发,快速,灵活、且能实现高通量。

4、诊断试剂盒开发:许多病源体(细菌或病毒)的抗原表位可直接在生物芯片上合成并与患者样品反应(如血清,尿液,粘膜分泌物),最后通过检查反应的指纹图谱使得许多疾病的快速诊断成为可能。

多肽阵列的主要特点:

1、高密度、高通量;

2、高特异性、灵敏度;

3、高性价比、快捷、简单的实验操作;

4、结果精确、直观、易分析。

目前高通量多肽阵列技术已经被广泛应用于蛋白质的相互作用研究、药物的筛选、诊断试剂的开发、各种生物和生物标记物的检测等。

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