蛋白芯片是一种高通量监测系统,通过靶分子和捕捉分子相互作用来监测蛋白分子之间的相互作用。捕获分子一般都预固定在芯片表面,由于抗体的高度特异性和与抗原强结合特性所以被广泛的用做捕获分子。对于研究蛋白芯片的研究在芯片表面有效固定抗体是非常关键的,特别是在固定抗体一致性方面非常关键对于增强蛋白芯片的灵敏度。G蛋白是一种抗体结合蛋白,他特意结合抗体FC片段,因此已被广泛的用于固定不同类型的抗体。蛋白阵列(protein arrays)主要有两种形式:一种是抗体阵列(antibody arrays),利用阵列上的抗体识别样品中的蛋白或其他分子;另一种则是我们今天要谈到的靶蛋白阵列(target protein arrays),通过阵列上的蛋白检测这些我们感兴趣的蛋白和其他分子,如药物、抗体、核酸、脂类或其他蛋白的作用。由于有高通量的优点,蛋白阵列是研究蛋白功能的好工具。
它的基本原理是将各种蛋白质有序地固定于载玻片等各种介质载体上成为检测的芯片,然后,用标记了有特定荧光物质的抗体与芯片作用,与芯片上的蛋白质相匹配的抗体将与其对应的蛋白质结合,抗体上的荧光将指示对应的蛋白质及其表达数量。在将未与芯片上的蛋白质互补结合的抗体洗去之后利用荧光扫描仪或激光共聚扫描技术,测定芯片上各点的荧光强度,通过荧光强度分析蛋白质与蛋白之间相互作用的关系,由此达到测定各种基因表达功能的目的。为了实现这个目的,首先必须通过一定的方法将蛋白质固定于合适的载体上,同时能够维持蛋白质天然构象,也就是必须防止其变性以维持其原有的特定生物的活性。
另外,由于生物细胞中蛋白质的多样性和功能的复杂性,开发和建立具有多功能样品处理能力、能够进行快速分析的高通量蛋白芯片技术将有利于简化和加快蛋白质功能研究的进展。
液相蛋白在功能基因组时代,为了揭示生命活动的规律,蛋白质研究是必然的发展方向面对动态的多因素的生命活动时,识别和检测蛋白质以及认识其生理功能是非常艰巨的和繁重的工作。
体系构成液相芯片体系由许多不同的小球体为主要基质构成,每种小球体上固定有不同的探针分子,将这些小球体悬浮于一个液相体系中,就构成了一个液相蛋白质芯片系统,利用这个系统,我们可以对同一个样品中的多个不同的分子同时进行检测,这种检测技术我们称之为xMAP(flexible Multi-Analyte Profiling) 技术。
在液相系统中,为了区分不同的探针,每一种用于标记探针的球形基质都带有一个独特的色彩编号。在球形基质的制造过程当中,掺入了两种不同的红色分类荧光,根据这两种红色分类荧光的比例不同,可以把球形基质分为100种。利用这100种球形基质,可以标记上100种不同的探针分子,同时对一个样本中的100种不同的目的分子进行检测。
为了便于探针分子的固定,在球形基质的表面进行了一系列的修饰,可适合各种蛋白,肽,核酸等生物分子的固定
球形基质,探针分子,被检测物,报告分子是液相蛋白芯片的4个主要构成部分。
反应步骤1) 探针分子的固定
2) 将这种标记好探针的球形基质与样品反应。探针可以与相应的目的分子特异性的结合,带有绿色报告荧光的报告分子也与目的分子特异性的结合,对反应进行定量
3) 反应结果的检测
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