Bioinformatics のプロトコル、DNA のRNA 蛋白質Proteomics
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蛋白質及び抗体Microarrays
目録
蛋白質及び抗体の接続機構方法- Microarray チップの作成
分子生物学の私達の理解の最近の進歩にもかかわらず、多くの場合私達は病気の特定の蛋白質を関係させてない。 Genomics 及びmicroarray 技術は私達がたくさんのmRNAs をかつて分析し、mRNA の表現が病気の状態で変更されるどうか定めることを可能にした。 但し、研究者は長くセル内のmRNA の集中が実際の多量のその蛋白質(1,2,3) に不完全に関連することを知ってしまった。 これは個々のmRNAs の劣化の率および蛋白質加水分解(6) によって蛋白質が異なるという事実、蛋白質の変換(4) の�&ストtranscriptional 制御、蛋白質(5) のいくつかの�&ストtranscriptional の修正、および蛋白質の劣化のためにそうなったものである。
特定の蛋白質の量を直接測定することによって、私達は遺伝子機能の本当のレベルを測定している。 但し、1 つが考察に多数の�&スト�&訳の修正を運ぶとき、ヒト細胞は異なった蛋白質の変形うちのどれかがすべての分析のタスクを作る病気で巨大なタスク変えることができる百万発または含むかもしれない。 蛋白質のmicroarrays か蛋白質チップはこの問題に解決を可能にするかもしれない。 スライドか"チップ" はたくさんの、チップに広がった生物的サンプルmicroarray DNA および定められた結合とのような知られていた抗体またはペプチッド斑点を付けることができる。 不良部分はまた時間の飛行多く分光測定(氏) 及びペプチッド多くの指紋採取のような標準proteomic 技術を使用して分析できる。 蛋白質チップはこうして病気の蛋白質の変更の側面図を描く速い及び高スループット方法になることができる。(7)
蛋白質チップに蛋白質蛋白質、蛋白質の薬剤の相互作用、DNA 蛋白質の相互作用、蛋白質のローカリゼーション、抗原抗体の–相互作用、enzyme-substrate–、およびamendable 配列タイプ高スループットスクリーニング(7,8) であるかもしれない受容器ligand の相互作用の調査を含む多くの他のアプリケーションで作用する潜在性がある。
生物的サンプルの多重蛋白質を特徴付けるために2 つのアプローチは使用された。 最初のアプローチは多く分光測定(氏) による切除そして識別によって広く(9) 単一の実験の2000-10,000 までの蛋白質を分け、視覚化するのに使用されていた2 次元ゲルの電気泳動である。 この方法は最も豊富な蛋白質が検出することができるしかしながら、氏と時間のかかり、均一である。 また、再現性は既製のゲルおよび一般的な試薬、プロトコル、およびハードウェアが増進されたパフォーマンス(17) をもたらしたのに、問題となる。 3D ゲルの分離の技術の限定のために、増加する注意は代わりとして第2 アプローチの開発、蛋白質のmicroarrays の開発および補足のアプローチ(10-12) に焦点を合わせている。
蛋白質によってmicroarray 基づかせていたligand
の結合の試金のための理論的な背景は1980 年代後期(13-16) にEkins 等によって最初に開発された。 モデルに従って、抗体のmicroarrays はanalyte のパネルの同時スクリーニングしか可能にしなかったり、また慣習的な選別法より敏感、急速である。 スクリーニング大きい蛋白質セットの興味はDNA のmicroarrays 及び人間のゲノムのプロジェクト(17) によってgenomics の達成の結果としてしか起こらなかった。
最初のアレイアプローチは通常96-well microtiter 版(18-19) で行われた生化学的な、immunobiological 試金を小型化するように試みた。 96-well 抗体のアレイは標準酵素リンクされたimmunosorbent の試金(ELISAs) のための144 の要素とそれぞれ最初に(20) 作成された。 前立腺特定の抗原(PSA) およびcytokines (21) を測定するのに同じようなアレイが使用された。
フィルター膜はまた優秀な蛋白質の結合容量のために最初に使用された。 それらはELISA の技術を使用して抗体と大抵厳密に調べられた。 トランスクリプションにかかわったradiolabeled DNA 、RNA 、ligands 、および他の小さい化学薬品(22) が付いている蛋白質の特定の相互作用の調査のために48 の浄化された蛋白質の低密度のアレイは開発された。 膜基づかせていた高密度アレイは37830 のクローンから成っている人間の胎児の頭脳のDNA の表現ライブラリを選別するの為開発された。 浄化された蛋白質は300 samples/cm2 (23) の密度のPVDF の膜に斑点を付けられた。 他のフィルターはアレイを組み立てられた基づかせていたが、限定は腫瘍のバイオプシーの蛋白質の表現の側面図を描くことのようなサンプル量の限定を用いるアプリケーションでそれらを使用することを困難にする低い解像度およびかなりの背景だった。
蛋白質のアレイはチップの第2 アドレス指定可能な格子で固定する蛋白質または抗体のライブラリの妥協される(図1) を見なさい。 蛋白質のmicroarray biochips は得、液体媒体からのターゲットを保ち、そしてそのままで輸送媒体の別及びプロセス蛋白質microfluidic 装置(24,25) を使用して microfluidic biochips
から明瞭である。 典型的なアレイは1 cm2 (26) の全域内の103-104 の明瞭な要素を空間的に含むかもしれない。
次に: タイプの抗体及び蛋白質チップ
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