Virutas del Microarray de la proteína

A pesar de adelantos recientes en nuestra comprensión de la biología molecular, en muchos casos no podemos implicar las proteínas específicas con una enfermedad.  La tecnología de la genómica y del microarray ha permitido que analicemos millares de mRNAs contemporáneamente y que determinemos si la expresión del mRNA está cambiada en estados de la enfermedad.  Sin embargo, los investigadores han sabido de largo que la concentración de un mRNA dentro de una célula está correlacionada mal con la abundancia real de esa proteína (1.2.3).  Esto es debido al hecho de que diferencian el índice de degradación de mRNAs individuales y las proteínas, al control poste-transcriptivo de la traducción de la proteína (4), a un número de modificaciones poste-transcriptivas de la proteína (5), y a la degradación de la proteína por la proteólisis (6).
Midiendo la cantidad de la proteína específica directamente, estamos midiendo un nivel verdadero de función del gene.  Sin embargo, cuando uno toma en la consideración el gran número de modificaciones poste-de translación, las células humanas pueden contener variantes millón de o más diversos de la proteína, cuyo se podría alterar en enfermedad la fabricación de la tarea de analizar todos una tarea enorme.  Los microarrays de la proteína o las virutas de la proteína pueden permitir una solución a este problema.  Una diapositiva o una “viruta” se podría manchar con millares de anticuerpos o de péptidos sabidos como un microarray de la DNA, una muestra biológica extendió por la viruta, y cualquier atascamiento determinó.  El atar se podría también analizar usando técnicas proteomic estándar tales como espectrometría total del tiempo-de-vuelo (ms) y huella dactilar total del péptido.  Las virutas de la proteína pueden convertirse en así un método rápido y del alto-rendimiento de procesamiento de perfilar cambios de la proteína en enfermedad. (7)

            Las virutas de la proteína tienen el potencial para funcionar en muchas otras aplicaciones incluyendo el estudio de la proteína-proteína, de las interacciones de la proteína-droga, de las interacciones de la DNA-proteína, de la localización de la proteína, de las interacciones del antígeno-anticuerpo, del sustrato enzimático, y de las interacciones del receptor-ligand que pueden ser poner en orden-tipo corregible investigación del alto-rendimiento de procesamiento (7.8).

            Dos acercamientos se han utilizado para caracterizar las proteínas múltiples en una muestra biológica.  El primer acercamiento es la electroforesis de 2 dimensiones del gel, que ha sido ampliamente utilizada separar y visualizar hasta 2000-10.000 proteínas en un solo experimento por la supresión y la identificación por la espectrometría total (ms) (9).  Este método es desperdiciador de tiempo e incluso con el ms, sólo las proteínas más abundantes pueden ser detectadas.  También, la reproductibilidad es problemática, aunque los geles prefabricados y los reactivo de uso general, los protocolos, y los componentes de dotación física han llevado al funcionamiento mejorado (17).  Debido a las limitaciones de la tecnología de la separación 3D-gel, la atención cada vez mayor se está centrando en el desarrollo del segundo acercamiento, el desarrollo de los microarrays de la proteína como alternativa y el acercamiento complementario (10-12).
            El fondo teórico para los análisis obligatorios microarray-basados proteína del ligand fue desarrollado inicialmente por Ekins y otros en el finales de los 80 (13-16).  Según el modelo, los microarrays del anticuerpo no sólo permitirían la investigación simultánea de un panel del analito, pero también serían más sensibles y rapid que métodos de cribado convencionales.  El interés en conjuntos grandes de la proteína de la investigación se presentó solamente como resultado de los logros en genómica por los microarrays y el proyecto de genoma humano (17) de la DNA. 

            Los primeros acercamientos del arsenal intentaron miniaturizar los análisis bioquímicos e immunobiological realizados generalmente en 96 placas de microtítulo bien (18-19).  96 matrices del anticuerpo del receptor de papel primero fueron creadas con 144 elementos cada uno para los análisis enzima-conectados estándar del inmunosorbente (ELISAs) (20).  Las matrices similares fueron utilizadas para medir el antígeno próstata-específico (PSA) y los cytokines (21). 

            Las membranas del filtro también fueron utilizadas inicialmente debido a su capacidad de enlace de la proteína superior.  Fueron sondadas sobre todo con los anticuerpos usando técnicas de ELISA.  Un arsenal de baja densidad de 48 proteínas purificadas implicadas en la transcripción fue desarrollado para la investigación de interacciones específicas de proteínas con la DNA radiactiva, el ARN, los ligands, y otros pequeños productos químicos (22).  Un arsenal de alta densidad membrana-basado fue desarrollado con el fin defendió una biblioteca fetal humana de la expresión del cDNA del cerebro que consistía en 37830 copias.  Las proteínas purificadas fueron manchadas sobre las membranas de PVDF en una densidad de 300 muestras/cm2s (23).  El otro filtro basó matrices fue construido pero las limitaciones eran la resolución baja y el considerable fondo que lo hacían difícil utilizarlas en aplicaciones con la limitación de cantidades de la muestra tales como perfilado de la expresión de la proteína de las biopsias del tumor.

            Las matrices de la proteína se comprometen de una biblioteca de las proteínas o de los anticuerpos inmovilizados en una 2.a rejilla direccionable en una viruta (véase el cuadro 1).  Los biochips del microarray de la proteína extraen y conservan blancos de media líquidos y son distintos de los biochips microfluidic, que las proteínas separadas y de proceso en un media del transporte in situ usando los dispositivos microfluidic (24.25).  Un arsenal típico puede contener 103-104 espacial elementos distintos dentro de una superficie total de 1 cm2 (26).