蛋白质芯片ppt课件.pptx

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1、蛋白质芯片在基因组学提出后，1994年Wilkin和Williams首次提出了蛋白质组学的概念。它的研究对象不再只是针对一种或几种蛋白质，而是着眼于全面性和整体性来研究体系内所有蛋白质的性质与功能。这就需要建立一种高通量、快速、直接、高质量的微阵列方法来研究蛋白质。蛋白质芯片(proteinchips)或称蛋白质微阵列(proteinmi—croarrays)技术就是顺应这一需要而发。蛋白质芯片的原理蛋白质芯片,又称蛋白质阵列或蛋白质微阵列，是指以蛋白质分子作为配基,将其有序地固定在固相载体的表面形成微阵列

2、；用标记了荧光的蛋白质或其他它分子与之作用，洗去未结合的成分，经荧光扫描等检测方式测定芯片上各点的荧光强度，来分析蛋白之间或蛋白与其它分子之间的相互作用关系。蛋白质芯片的研究意义蛋白质是基因表达的最终产物,接近生命活动的物质层面；探针蛋白特异性高、亲和力强,可简化样品前处理，甚至可直接利用生物材料(血样、尿样、细胞及组织等)进行检测；适合高通量筛选与靶蛋白作用的化合物；有助于了解药物或毒物与其效应相关蛋白质的相互作用。蛋白质芯片的优点相比较传统分析方法有以下优点蛋白质芯片上可以实现成千上万个蛋白质样品的高通

3、量平行分析。高的信噪比。所需样品量极少，检测水平已达ng级。在基因组和蛋白质组水平将DNA序列信息与蛋白质产物直接联系起来。蛋白质芯片的分类根据用途的不同蛋白质芯片可大概分为：蛋白质功能芯片：主要用于天然蛋白质活性及分子亲和性的高通量分析，用来进行蛋白——蛋白、蛋白—多肽、蛋白—小分子、蛋白—DNARNA结合、蛋白—酶等反应的研究。蛋白质检测芯片：将具有高度亲特异性的探针分子(如单克隆抗体、小片段抗体、受体等)固定在载体上，用以识别复杂生物样品中的目标多肽、蛋白、抗原等。根据芯片表面化学成分的不同蛋白质芯片

4、分为：化学表面芯片：又可分为疏水、亲水、弱阳离子交换、强阴离子交换、特异结合等，用于检测未知蛋白，并获取指纹图谱。生物表面芯片：分为抗体—抗原、受体—配体和DNA—蛋白质芯片等。根据载体的不同蛋白质芯片分为：普通玻璃载体芯片多孔凝胶覆盖微孔芯片。近年还发展起来许多借助DNA芯片技术的蛋白质芯片技术，如通过特异性DNA结合结构域在DNA芯片表面制成的蛋白质芯片、通过mRNA-蛋白质共价交连融合技术制成的蛋白质芯片、自组装蛋白质芯片。蛋白质芯片比较表面蛋白固定方式优点缺点PVDF吸附无需蛋白修饰过程，高结合容量

5、非特异吸附，分布随机Nitrocellulose吸附无需蛋白修饰过程，高结合容量非特异吸附，高背景，低密度无需蛋白修饰过程，高密度，非特异吸附，分布随机高分辨检测Epoxy-activated高密度，高分辨检测分布随机，表面有吸附PDMSnanowell高密度，适合复杂的生化分析Goldcoatedsilicon高密度，低背景，易与SPR或MS联用分布随机，制作难，未商品化Avidincoated亲和结合蛋白连接强度高、特异和高密度，低背景蛋白需生物素化Ni-NTAcoated亲和结合蛋白连接强度高、特异和

6、高密度，低背景蛋白需Hisx6标记表面蛋白分布均一容量Agarosethinfilm制作难，未商品化3Dgelpad吸附，共价偶联Poly-lysinecoatedAldehyde-coated共价偶联扩散无需蛋白修饰过程，高结合容量蛋白质芯片的构建蛋白质芯片主要包括5个基本要点:固体芯片的构建探针的制备点制微阵列生物分子反应信号的检测及分析1，固体芯片的构建目前已用于制作蛋白质芯片的固相介质主要有：化学膜聚丙烯酞胺凝胶微孔板玻片化学膜：制作蛋白质芯片的化学膜有尼龙膜、硝酸纤维素膜、聚苯乙烯膜和聚偏二氟乙烯

7、膜等。化学膜的优点在于不需要做点样前复杂的表面处理，直接可以进行点样，但容易造成较高的背景，降低检测的灵敏性。聚丙烯酞胺凝胶：由聚丙烯酸胺凝胶制备的聚丙烯酞胺凝胶垫板作为蛋白质芯片载体提供了多孔的贮水环境，有利于保持芯片上蛋白质的生化活性，但杂交后除去反应液较困难。微孔板：9600微孔板和100—1000nl体积的微凹井平板是微孔板型蛋白质芯片的良好载体，这种微凹井蛋白质芯片上探针蛋白质间分隔良好，交叉污染程度极低，而且探针蛋白质处在水相，有利于蛋白质芯片的保活，因此特别适合进行生化分析。微孔板型蛋白质芯片

8、已经成功地用于在全基因组水平上进行蛋白质相互作用的高通量筛选。玻片：玻片是目前制作蛋白质芯片的最佳载体，它不但可以提高点阵密度体现芯片化模式分析的高通量优势，还有利于充分利用基因芯片已经发展成熟的点样和检测设备，提高操作的自动化水平和检测及分析的效率。2.探针的准备蛋白质芯片是将各种蛋白质点样到固体基质表面形成阵列，高通量检测样品中目标蛋白质分子的一种技术，因此蛋白质芯片上探针蛋白的种类多少、特异性强弱、灵敏度高