《现代生物学》PPT课件

《《现代生物学》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第八章现代生物学技术在蛋白质工程中的应用传统技术：分离纯化技术，如层析技术、电泳技术；蛋白质鉴定技术，如免疫印迹技术、酶联免疫吸附测定（ELISA）新技术：对蛋白质进行分析鉴定的蛋白质芯片技术、蛋白指纹图谱技术；研究蛋白质相互作用的表面等离子体共振技术、酵母双杂交技术；用于功能蛋白质筛选的表面展示技术第一节蛋白质分析鉴定技术一、蛋白质芯片技术蛋白质芯片（proteinchip）技术是为满足人们对蛋白质的高通量、大信息量、平行分析研究而产生的。蛋白质芯片的产生将基因组学平台和蛋白质组学平台很好地连接起来。1蛋白质芯片的概念蛋白质芯片

2、（proteinchip）也叫蛋白质微阵列（proteinmicroarray)，是将大量蛋白质有规则地固定到某种介质载体上，利用蛋白质与蛋白质、酶与底物、蛋白质与其他小分子之间的相互作用检测分析蛋白质的一种芯片（如图）。图典型的蛋白质微阵列芯片2蛋白质芯片的分类根据用途的不同蛋白质芯片可分：蛋白检测芯片蛋白功能芯片蛋白检测芯片：将具有高度亲和特异性的蛋白质或多肽，如单克隆抗体、小片段抗体、受体等固定在载体上，制备检测芯片用以识别复杂生物样品中的抗原、目标多肽和蛋白等。蛋白功能芯片：将天然蛋白、酶或酶底物固定在载体上制成芯片，主要

3、用于天然蛋白活性及分子亲和性的高通量分析，可用来进行蛋白-蛋白、蛋白-多肽、蛋白-小分子、蛋白-DNA-RNA结合以及蛋白-酶反应的研究。3蛋白质芯片的制备固相载体的选择和处理蛋白质靶标的处理将蛋白质靶标点在固相载体上蛋白质芯片的封闭CavinM等制作出高密度蛋白质微阵列4蛋白质芯片中探针的标记探针类型：蛋白质、酶或其它配基标记物类型：荧光染料、酶，此外还有红色荧光蛋白（RFP）和绿色荧光蛋白（GFP）5蛋白质芯片信号的检测及数据处理信号检测：激光共聚焦检测、电荷藕合器件（CCD）检测数据处理：应用一定的计算机软件对检测中的扫描图

4、进行处理，形成数据，得出结论。6蛋白质芯片的特点快速、定量分析大量蛋白质；使用简单，结果正确率较高，只需少量血样标本即可进行分析和检测；采用光敏染料标记，灵敏度高，准确性好；所需试剂少，可直接应用血清样本，便于诊断，实用性强，其不足在于稳定性及操作复杂等因素限制。7蛋白质芯片的应用（1）基础研究方面的应用蛋白质—DNA相互作用研究:用生物化学表面芯片（PS20），以DNA作诱饵，结合特异蛋白质，用质谱法检测，筛查转录因子。蛋白质-mRNA相互作用研究:通过mRNA转录与RNA结合蛋白质的内在联系建立了一种高通量的方法，用于鉴定在结

5、构上和功能上有关的mRNA转录。（2）临床方面的应用蛋白质芯片技术在临床方面有着广泛的应用，尤其是在疾病的诊断和疗效判定，即生物学标志物的检测上，蛋白质芯片技术具有很大的应用价值和前景。如应用于自身性免疫疾病的诊断，肿瘤的早期诊断等。由于蛋白质芯片是在分子水平进行诊断和预测的，因而它提供了一种更准确的方法。（3）新药研制方面的应用研制一种新药往往要对上千种化合物进行筛选，低耗、快速、高效地筛选出新药或待选化合物是目前新药开发工作的重中之重。蛋白质芯片高通量、并行性的特点，大大地加快了化合物的筛选速度。蛋白质芯片技术还对中药现代化有

6、巨大作用。利用蛋白质芯片跟踪药物所引起的蛋白质的表达就可以确定被检药物对人体是否有毒副作用，或达到多大剂量才会引起毒副作用。（4）环境监测及食品工业中的应用蛋白质芯片还能运用于环境监测及食品工业中，用来检测环境或食品中微量的有毒化学物质或病原菌，如大肠杆菌。二、蛋白指纹图谱技术蛋白指纹图谱技术也称为表面增强激光解吸电离飞行时间质谱（surfaceenhancedlaserdesorption/Ionizationtimeofflightmassspectrometry，SELDI-TOF-MS），是一种包含层析与质谱的特殊蛋白质芯

7、片技术，用于蛋白质的定量分析。它结合了芯片微阵列与质谱技术两者的优点，是继基因芯片之后出现的新一代生物芯片技术。1原理待分析物（芯片上）不同m/z的离子高能激光质谱图仪器场中飞行电脑处理与基因库中图谱比对发现捕获新蛋白显示蛋白信息2组成3应用结合生物信息学的分析方法从大量的蛋白质和多肽中筛选出潜在的生物标记物，建立高特异性和敏感性的蛋白质指纹图谱模型。蛋白指纹图谱技术在医学领域的应用，主要用于多种疾病，特别是肿瘤的早期诊断。第二节研究蛋白相互作用技术一、表面等离子体共振技术表面等离子体共振技术是一种简单、直接的传感技术，根据这一原

8、理研制的表面等离子体传感器在检测、分析生物分子间的相互作用等方面得到广泛的应用。1原理表面等离子体共振（SurfacePlasmonResonance，SPR）是表面等离子体在金属和电介质的交界面上形成的一电荷层，在电磁波的作用下，表面等离子体发生