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1、蛋白芯片技術(shù)的研究現(xiàn)狀蛋白芯片技術(shù)的研究現(xiàn)狀日本學(xué)者Velev利用含有陽(yáng)離子表面活性劑（HTAB）脂質(zhì)體作為載體，通過(guò)戊二醛作用使其與一種鐵蛋白包裹外殼的成分結(jié)合組裝制備成為一種納米水平的裝配體，這種裝配體可以在適當(dāng)?shù)膒H條件下，使鐵蛋白分子進(jìn)入并固定于包裹外殼內(nèi)面，形成蛋白質(zhì)的載體。Adachi等利用某些固體表面或薄膜覆蓋上含有電解質(zhì)的薄膜作為載體，可以將膠體蛋白質(zhì)顆粒成分轉(zhuǎn)移至薄膜上形成蛋白芯片。Uetz等在分析啤酒酵母基因組序列全長(zhǎng)度閱讀框架編碼各種蛋白質(zhì)的相互作用的過(guò)程，使用不同孔數(shù)的平板作為載體，建立了約含有6000個(gè)酵母轉(zhuǎn)化株組成的平板蛋白芯片系統(tǒng)，平板上的每一個(gè)小孔中含有一個(gè)酵
2、母轉(zhuǎn)化株，可以根據(jù)其活性功能區(qū)開(kāi)放閱讀框架的編碼表達(dá)生成一種蛋白質(zhì)，利用這個(gè)系統(tǒng)可以用于蛋白質(zhì)功能的檢測(cè)和分析。Arenkov等利用聚丙烯酰胺凝膠板作為支持物，將蛋白樣品置于凝膠上，然后經(jīng)過(guò)電泳分離，使其成為蛋白的陣列用于進(jìn)一步的研究。哈佛大學(xué)蛋白芯片研究中心Gavin等利用制備DNA芯片的高精密度機(jī)械手的針狀點(diǎn)樣槍頭在只有顯微鏡載玻片一半大小的玻片上，制備了第一張含有樣品點(diǎn)數(shù)為10800的蛋白芯片。這張芯片用已純化的蛋白，按每點(diǎn)為1納升的點(diǎn)樣量點(diǎn)樣10799次，另一次用FRB（FK-BR12-rapamycinbindingdomainofFKBP-rapamycin-associated
3、protein）點(diǎn)樣。為了確保不同分子量的點(diǎn)樣蛋白質(zhì)都能夠被固定在玻片上，他們首先在玻片表面涂上BSA，然后使用N，N'-二琥珀酰胺碳酸（N，N'-disuccinimidylcarbonate）激活BSA表面的賴氨酸、天冬氨酸和谷氨酸殘基成為BSA-NHS玻片，其作用是促進(jìn)BSA與點(diǎn)樣蛋白質(zhì)的結(jié)合而使蛋白質(zhì)被固定于玻片上。在制備芯片過(guò)程中，為了保證被固定在載體上的蛋白質(zhì)依然保持天然的構(gòu)象和生物學(xué)活性，在蛋白質(zhì)點(diǎn)樣的磷酸鹽緩沖液中加入40%的甘油，以防止因汽體的蒸發(fā)而造成的蛋白質(zhì)變性。點(diǎn)樣后再經(jīng)3h的溫浴并將芯片浸泡于含有小牛血清蛋白（BSA）的緩沖液中，使芯片表面含有一層小牛血清蛋白，用于
4、封閉與其他蛋白質(zhì)產(chǎn)生非特異性結(jié)合的部位及在表面未參加反應(yīng)的醛基（封閉）。為了檢測(cè)芯片的應(yīng)用，他們用不同熒光抗體分別標(biāo)記能與蛋白G和FRB特異結(jié)合的IgG和FKBP12（12KdFK506-bindingprotein）并作用于蛋白芯片，觀察這些蛋白質(zhì)與蛋白芯片的相互作用，其結(jié)果清晰地顯示芯片上的蛋白G和單一的FRB點(diǎn)樣分別被標(biāo)上藍(lán)色和紅色熒光。該實(shí)驗(yàn)研究建立了蛋白質(zhì)樣品微量點(diǎn)樣技術(shù)并使蛋白質(zhì)固定于載體上時(shí)能夠保留原有的構(gòu)象和生物學(xué)活性，這將為今后對(duì)蛋白質(zhì)多樣品的并行研究或快速分析--為制備高通量功能檢測(cè)的蛋白芯片奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。蛋白芯片的應(yīng)用研究Holt等利用蛋白芯片技術(shù)篩選能夠相互結(jié)合的特
5、異抗體抗原成分，他們利用12種表達(dá)較強(qiáng)但尚未接觸任何抗原的抗體片段篩選含有27648種人胎腦蛋白的蛋白芯片，從中找出了4組高度特異性的抗原（蛋白）-抗體復(fù)合物，其中有3種抗體結(jié)合的蛋白質(zhì)功能未明，但是由于表達(dá)水平都較低，說(shuō)明這種抗原-抗體的結(jié)合技術(shù)是一種具有較高特異性和敏感性的篩選方法，可以用于高通量篩選分離各種不同的抗體成分，或檢測(cè)基因的表達(dá)和蛋白分子間的相互作用，這將有助于對(duì)某些疾?。ò[瘤）的發(fā)病分子機(jī)理的研究，以及協(xié)助尋找疾病診斷和治療的靶分子。根據(jù)蛋白芯片技術(shù)的基本原理，可以將不同的抗體固定于載體上成為抗體蛋白芯片，用于檢測(cè)不同組織產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。Ge在蛋白質(zhì)的相互作用的研究中，采
6、用了一種通用的蛋白質(zhì)芯片系統(tǒng)，該系統(tǒng)敏感有效，用途廣泛，可定量測(cè)定及重復(fù)使用，而且操作簡(jiǎn)易。Gavin等應(yīng)用蛋白芯片技術(shù)觀察代謝過(guò)程有關(guān)作用物和酶的相互作用關(guān)系。他們選擇三對(duì)激酶-作用物系統(tǒng)，即依賴3'，5'-磷酸蛋白激酶-Kemptide；蛋白激酶Ⅱ-蛋白質(zhì)磷酸酶抑制因子2和p42促有絲分裂激活蛋白（MAP）激酶（ErK2）-E1K1，首先將各系統(tǒng)的作用物按順序固定于三張BSA-NHS玻片上，分別在有同位素γ-33PATP的環(huán)境中，與不同蛋白激酶溫浴，然后，玻片經(jīng)用乳劑處理后可在光鏡下觀察到各種蛋白激酶催化特異的作用物產(chǎn)生磷酸化反應(yīng)。其結(jié)果提示蛋白芯片技術(shù)可以應(yīng)用于作用物與酶相互作用的研究
7、及代謝機(jī)制的分析。Gavin等還在蛋白芯片技術(shù)研究過(guò)程通過(guò)DIG、生物素和合成的六氫吡喧酮胺（即AP1497）等三種具有對(duì)應(yīng)的蛋白受體的小分子特質(zhì)，研究蛋白的受體蛋白按順序固定的相互作用。他們首先將三種小分子物質(zhì)的受體蛋白按順序固定于同一載體上并制備成為相同的四張蛋白芯片，將BSA分別用熒光物質(zhì)（Alexa488、Cy3或Cy5）標(biāo)記，并分與DIG、生物素和AP1497三種小分子物質(zhì)結(jié)合成為探針，用每一種具有
