蛋白質微陣列，也稱為蛋白質芯片，是小型化的平行實驗系統(tǒng)，包含少量純化蛋白質或肽的高密度陣列。蛋白質微陣列應用包含蛋白質分析到發(fā)現(xiàn)新的蛋白質-蛋白質、蛋白質-DNA 或蛋白質-藥物相互作用。蛋白質微陣列實驗原理與DNA 微陣列相同：將純化的蛋白質、肽或細胞提取物固定在基片表面，通常是經過表面修飾的載玻片，從而制成蛋白質微陣列。同時，細胞提取物、血清、組織提取物或純化抗體等樣品用熒光分子標記。然后標記的樣品和微陣列上固定 的蛋白質雜交。如果標記樣品中存在微陣列蛋白質的目標結合分子，則會在微陣列上檢測到熒光信號（圖 1）。 使用蛋白質微陣列，研究人員可以在單個實驗中評估數(shù)百或數(shù)千種蛋白質的表達或活性。這就是為什么蛋白質微陣列在基礎和臨床研究中的應用非常廣。目前可以使用市場上現(xiàn) 有的蛋白質微陣列進行蛋白質組分析。

根據(jù)載玻片固定的蛋白質類型及其應用，蛋白質微陣列分為三類：分析性蛋白質微陣列、 功能性蛋白質微陣列和反相蛋白質微陣列 RPPA。

分析性蛋白質微陣列通常是通過在載玻片上點印抗體、純化的蛋白質，序列明確的肽或非折疊抗原構建的，然后用蛋白質溶液進行雜交。該技術基于夾心 ELISA 方法，用于測量溶液或樣品中的蛋白表達水平。分析性蛋白質微陣列主要用于建立復雜樣品的蛋白質表達譜。通過這種方式，研究人員可以在蛋白水平上描述細胞對不同刺激如環(huán)境壓力、疾病、感染或炎癥的反應。

功能性蛋白質微陣列由全長功能性蛋白或蛋白結構域組成，這些蛋白或結構域連接到通常由多孔結構聚合物修飾的功能化基片上。 它們用于研究蛋白質與其他蛋白質、大分子或小分子的相互作用，例如配體-受體相互作用，以及用于測試蛋白活性，例如激酶微 陣列等。利用功能性蛋白質微陣列，可以研究蛋白質相互作用，例如蛋白質-蛋白質、蛋白質- DNA、蛋白質-RNA、蛋白質-磷脂和蛋白質-小分子相互作用。因此，功能性蛋白質陣列在基礎研究中非常有用，可以在單個實驗中研究幾種蛋白質的生化活性。
 

圖 1. 蛋白質陣列工作流程分析

反相蛋白質微陣列 (RPPA) 類似微型化斑點印跡。在 RPPA 中，使用蛋白芯片點樣儀將細胞裂解物或血漿等樣品點印到載玻片上，通過使用針對目標蛋白的標記抗體對樣品微陣列進行檢測。RPPA 是一種有用的工具，單個實驗可評估數(shù)百個不同樣本中的蛋白表達水平。RPPA 微陣列是轉化醫(yī)學和臨床研究的潛在工具，因為它們可用于疾病生物標志物的驗證和疾病分型。例如，通過監(jiān)測生物標志物對于不同疾病階段不同藥物劑量的動態(tài)響應，研究人員可以關聯(lián)每個疾病階段的藥物效率，然后為每個疾病階段確定最佳療法，這是個性化醫(yī)療的主要目標之一。

如上所述，蛋白質陣列的應用范圍非常廣泛。 表 1 總結了其中的一些。
 

表 1：蛋白質微陣列眾多應用中的一些示例

 

傳統(tǒng)的蛋白質研究方法一次只能研究一種或幾種蛋白質。耗時耗錢的檢測不適用于系統(tǒng)生物學和個性化醫(yī)學。基于二維電泳結合質譜的蛋白質組學費時費力。此外，作為該方法的一部分；蛋白質必須變性，這不利于蛋白質活性測試。蛋白質微陣列作為有前景的工具出現(xiàn)，通過將完整的蛋白質固定排列到適當化學修飾的載玻片上來闡明功能蛋白質組。蛋白質微陣列技術的主要挑戰(zhàn)之一是在固定來自復雜樣品蛋白質的同時維持蛋白質活性完整。現(xiàn)在通過修改微陣列基片表面化學性質，可為蛋白質相互作用測定保留蛋白質結構和活性。表面化學方法的進步促進了符合蛋白質穩(wěn)定性要求的三維修飾基片發(fā)展。

當用經典微陣列掃描儀波長讀取信號時，其中一些基片會發(fā)出強烈的背景熒光信號。廣泛用于構建蛋白質微陣列的硝酸纖維素涂層載玻片尤其如此。硝酸纖維素產生的強背景熒導致低信噪比和低靈敏度。使用近紅外 (NIR) 檢測可以顯著減少由硝化纖維素和其他基片產生的背景熒光問題。樣品用近紅外熒光團標記，來提高目標分子檢測信噪比并提高蛋白質相互作用的檢測靈敏度。掃描儀的選擇取決于用于標記的熒光分 子。并非所有蛋白質微陣列實驗都在近紅外波長上讀取信號。表 2 列出了不同型號掃描儀兼容的熒光分子。
 

表 2. 與 InnoScan 710 和 710IR 微陣列掃描儀兼容的熒光染料示例

蛋白質微陣列技術的進步促進了蛋白質產品市場的快速發(fā)展。蛋白質微陣列在疾病生物標志物發(fā)現(xiàn)和驗證的應用，反映了蛋白質微陣列在個性化醫(yī)療領域的巨大潛力，與新蛋白質微陣列技術的發(fā)展相協(xié)調， Innoscan 710 和 710IR 掃描儀可提供此類檢測所需的高分辨率和靈敏度。將 InnoScan 710IR 與適當?shù)募t外熒光染料結合使用，可以避免硝酸纖維素等基片的背景熒光，從而提高靈敏度，而靈敏度是蛋白質微陣列檢測的主要挑戰(zhàn)之一。
 

InnoScan 710 掃描儀 用于檢測經典的532nm 和 635nm激發(fā)波長的熒光分子
InnoScan 710IR 用于檢測 670nm 和 785nm 激發(fā) 波長的紅外熒光分子

Innopsys 成立于1999年。總部位于法國。分部設立于美國的芝加哥。一直致力于生物醫(yī)學領域相關儀器和軟件的自主研發(fā)和生產。Innoscan系列掃描儀，采用先進的多共聚焦掃PMT檢測器和多激光掃描光路，可以同時進行多通道檢測。不僅有效降低了熒光光漂白現(xiàn)象以及信號損失，還可以有效的縮短掃描時間。掃描過程中，可實時自動聚焦。根據(jù)芯片片基高度變化，自動調節(jié)焦距以獲得最佳掃描結果。Innoscan系列不僅是擁有快速、高分辨率和靈活等特點的掃描儀產品系列，更是基因、蛋白、糖類、細胞、組織等多種芯片研究的強大工具。在基因組和蛋白組表達，基因突變，SNP檢測，CGH，細菌病毒檢測，腫瘤特異性標志篩查，病理組織篩查等方面都有非常廣泛的應用。 

環(huán)亞生物，生命科學產品全國性代理商，不斷把國外頂級的創(chuàng)新產品引入中國。環(huán)亞生物具備完善的公司運營、產品管理、營銷、售前技術支持和售后維修體系。環(huán)亞生物作為Innoscan大中華區(qū)代理商，負責Innoscan產品大中華區(qū)的營銷和售后支持。

▼更多 Innoscan 詳情，請聯(lián)系我們▼
環(huán)亞生物科技有限公司
地址：上海市閔行區(qū)友東路358號閔欣大廈1號樓701/703/705室
電話：021-54583565
郵箱：info@apgbio.com
網址：www.apgbio.com