來(lái)自芝加哥大學(xué)癌癥生物研究所,本-梅癌癥研究中心等處的研究人員發(fā)明了一種能同時(shí)檢測(cè)大量蛋白的新方法,*改變目前我們進(jìn)行癌癥和其它疾病蛋白表達(dá)水平檢測(cè)的技術(shù)面貌,這種新方法效果與傳統(tǒng)的Western Blotting一樣好,但是時(shí)間可以大大縮短,比傳統(tǒng)Western Blotting快48倍。這一研究成果公布在《Nature Methods》雜志上。
這種稱為“micro-western arrays"(微印跡分析)的方法能將蛋白檢測(cè)常用實(shí)驗(yàn):Western blot的特異識(shí)別能力,和DNA芯片檢測(cè)的高通量能力結(jié)合起來(lái),幫助科學(xué)家們一次實(shí)驗(yàn)就可以觀測(cè)到細(xì)胞中各種蛋白之間的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),節(jié)省了每次反復(fù)實(shí)驗(yàn)的人力和物力。
這一研究的芝加哥大學(xué)癌癥生物研究所研究員Richard B. Jones表示,“蛋白才是細(xì)胞中真正的行使功能的‘儀器’,但是由于這一系統(tǒng)太復(fù)雜,所以還沒有科學(xué)家能深度剖析它們,現(xiàn)在我們終于能利用這一技術(shù)分析蛋白了。"
自上個(gè)世紀(jì)70年代以來(lái),實(shí)驗(yàn)室就開始利用Western blot方法來(lái)檢測(cè)蛋白,這種方法又稱為免疫印跡,是將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到膜上,然后利用抗體進(jìn)行檢測(cè),對(duì)已知表達(dá)蛋白,可用相應(yīng)抗體作為一抗進(jìn)行檢測(cè),對(duì)新基因的表達(dá)產(chǎn)物,可通過(guò)融合部分的抗體檢測(cè)。Western blot方法由于蛋白是以非共價(jià)鍵形式吸附在固相載體(例如硝酸纖維素薄膜)上,因此能保持電泳分離的多肽類型及其生物學(xué)活性不變,從而被廣泛的用于檢測(cè)蛋白水平的表達(dá)。
這一方法導(dǎo)致了細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域大量成果的涌現(xiàn),但是仍然受限于WB實(shí)驗(yàn)需要大量細(xì)胞原料和昂貴的抗體,而且這一方法也不能同時(shí)進(jìn)行多個(gè)蛋白的檢測(cè)。隨著細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)中成百上千的蛋白被發(fā)現(xiàn),科學(xué)家們?cè)絹?lái)越希望能分析這些蛋白的活動(dòng),和蛋白之間的相互作用。
正如Jones博士說(shuō)的那樣,“當(dāng)你走進(jìn)一間黑暗的房間,如果不能獲得許多信息,那么很難去預(yù)測(cè)將會(huì)發(fā)生什么",“如果有人點(diǎn)亮了燈,那么我們就不會(huì)再磕碰到物體了。"
Micro-western arrays(MWA)技術(shù)就是這樣的一盞燈,這種方法將芯片技術(shù)這種單個(gè)實(shí)驗(yàn)就能檢測(cè)出上千基因的工具運(yùn)用到蛋白上,利用預(yù)制的micro-western膠(包含96個(gè)微膠(miniature,生物通譯)),幫助科學(xué)家們同時(shí)比較數(shù)以百計(jì)的蛋白表達(dá),或者一次性比較不同治療條件下蛋白的情況。而且這種方法只需要納升級(jí)細(xì)胞原料和抗體,減少了實(shí)驗(yàn)成本,也zui大化了單個(gè)樣品實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得的信息。
這種MWA方法具體步驟見下圖,研究人員為了能結(jié)合微型Western Blots方法和微孔板液體操作方法,首先通過(guò)一種96孔板大小的96塊統(tǒng)一的非接觸芯片膠來(lái)預(yù)印細(xì)胞裂解物,這樣6中不同的細(xì)胞裂解物也許就能通過(guò)96個(gè)不同的抗體進(jìn)行檢測(cè),或者24個(gè)不同的裂解物通過(guò)24個(gè)不同的抗體進(jìn)行檢測(cè)。為了增加大分子蛋白的轉(zhuǎn)膜率,以及降低小分子蛋白的轉(zhuǎn)膜率,研究人員使用了醋酸鹽緩沖液來(lái)跑膠。每個(gè)蛋白點(diǎn),每次在膠統(tǒng)一位置加6nl樣品,反復(fù)10次,這比一次放置60nl,蛋白點(diǎn)密度更大,信號(hào)更好。在印跡上樣品后,研究人員將這些樣品進(jìn)行半干式蛋白電泳(semidry electrophoresis),12分鐘后轉(zhuǎn)至NC膜,進(jìn)行掃描檢測(cè)。