高通量多肽陣列技術(shù)平臺

多肽陣列技術(shù)是研究蛋白質(zhì)相互作用的方法之一，是也近年來發(fā)展起來的高通量實驗技術(shù)，這種新型生物芯片可以直接揭示蛋白質(zhì)間的相互作用。

后基因組時代，科學(xué)家們已將研究重點(diǎn)由基因組學(xué)研究轉(zhuǎn)向功能蛋白質(zhì)組學(xué)研究。蛋白質(zhì)組學(xué)以研究細(xì)胞蛋白質(zhì)的組成和機(jī)構(gòu)，蛋白-蛋白相互作用以及他們與疾病發(fā)病機(jī)理之間的關(guān)系為主。而蛋白質(zhì)與其它生物大分子如其它蛋白質(zhì)、核酸及多糖之間的相互作用研究則是蛋白質(zhì)組學(xué)研究的關(guān)鍵部分。目前，許多技術(shù)已開發(fā)用于這一相互作用研究，多肽陣列技術(shù)是其中關(guān)鍵且最好的技術(shù)之一。

作為一種高通量研究工具，多肽陣列是一種新型生物芯片，使用自動化儀器通過原位合成技術(shù)將特意設(shè)計的成百乃至上千的多肽以極高的密度置于特殊處理的載體矩陣之上(如玻璃或濾紙等)。使用這種生物芯片，科學(xué)家們能夠直接揭示蛋白質(zhì)與其它生物大分子之間相互作用的秘密。

多肽陣列被廣泛用于藥物篩選、靶標(biāo)確認(rèn)、表位定位、疫苗開發(fā)，以及結(jié)構(gòu)功能研究。同時出于對多肽藥物不斷增加的興趣，這一技術(shù)也能滿足大量的制藥企業(yè)不斷增長地對多肽藥物研發(fā)的需求。

固相SPOT多肽合成是廣為人知的一種快速、靈活的膜載體上（尤其是在纖維素膜）制作多肽庫的方法。目前，基于該技術(shù)制備的多肽陣列被廣泛用于藥物篩選、靶標(biāo)確認(rèn)、表位定位、疫苗/診斷試劑開發(fā)，酶學(xué)研究，以及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能和蛋白質(zhì)之間相互作用研究。

多肽陣列的主要特點(diǎn): 

1、高密度、高通量； 
2、高特異性、靈敏度； 
3、高性價比、快捷、簡單的實驗操作； 
4、結(jié)果精確、直觀、易分析。

多肽陣列技術(shù)優(yōu)勢： 
1、高效多肽合成儀：以層為單位的多肽合成方式，十倍于傳統(tǒng)的逐點(diǎn)合成方式； 
2、直立于載體上的多肽：相較傳統(tǒng)的平鋪形的多肽結(jié)合方式，直立于介質(zhì)上的多肽處于更接近天然狀態(tài)的擬環(huán)境中； 
3、儲量豐富的抗原表位及多肽數(shù)據(jù)庫：利用公司積累的豐富抗原表位及多肽數(shù)據(jù)庫能夠快速進(jìn)行多肽合成及篩查。 
4、獨(dú)一無二的多肽設(shè)計系統(tǒng)：獨(dú)有的先進(jìn)算法用于針對目標(biāo)蛋白的多肽設(shè)計。 
5、系統(tǒng)、完善的解決方案：多領(lǐng)域?qū)＜覉F(tuán)隊，具備從機(jī)理研究、新藥發(fā)現(xiàn)到產(chǎn)品開發(fā)、臨床研究的系統(tǒng)服務(wù)能力，提供從實驗設(shè)計至結(jié)果分析的全方位服務(wù)。

 

多肽陣列技術(shù)的應(yīng)用： 

1、基礎(chǔ)科學(xué)研究：使用多肽陣列技術(shù)，研究者們能夠進(jìn)行目標(biāo)蛋白質(zhì)與其效應(yīng)因子結(jié)合位點(diǎn)的高通量篩查，例如胞內(nèi)激酶結(jié)合域篩查，以及疾病中功能失調(diào)蛋白結(jié)合位點(diǎn)指紋圖譜變化檢測。 

2、疫苗開發(fā)：一個抗原表位是相應(yīng)抗體識別的一種免疫原的一個表面結(jié)構(gòu)域。通過多臺陣列技術(shù)，一種病毒或細(xì)菌的所有蛋白能被置于芯片上，并與不同病程的患者血清反應(yīng)。反應(yīng)位點(diǎn)或結(jié)合域被進(jìn)一步篩查以發(fā)現(xiàn)針對保護(hù)抗體的特異抗原表位。之后這一抗原表位可被用于主動或被動的特異性免疫反應(yīng)。 

3、藥物開發(fā)：多肽陣列也能加快藥物研究及開發(fā)的進(jìn)程。研究者們能夠一次合成成百上千個非自然多肽用以測試目標(biāo)蛋白，從而促進(jìn)活性抑制物或競爭結(jié)合物的發(fā)現(xiàn)，這些抑制物或競爭結(jié)合物能用于后續(xù)針對疾病治療的候選藥物開發(fā)。

4、診斷試劑盒開發(fā)：許多病源體(細(xì)菌或病毒)的抗原表位可直接在生物芯片上合成并與患者樣品反應(yīng)（如血清，尿液，粘膜分泌物），最后通過檢查反應(yīng)的指紋圖譜使得許多疾病的快速診斷成為可能。

成功案例： 
1、SARS病毒特異抗原表位的確定:通過多肽陣列技術(shù)，在世界上首先發(fā)現(xiàn)SARS病毒全部抗原表位并擁有相關(guān)專利，這些抗原表位在SARS診斷試劑盒及疫苗開發(fā)上具有廣泛應(yīng)用前景。 

2、HIV病毒逆轉(zhuǎn)錄酶的多肽抑制劑：通過多肽陣列技術(shù)，發(fā)現(xiàn)若干針對HIV病毒逆轉(zhuǎn)錄酶的多肽抑制劑，可用于HIV治療的候選藥物開發(fā)。

3、P-糖蛋白抑制劑：通過多肽陣列技術(shù)，一種抗蛋白酶解的多肽被發(fā)現(xiàn)，其可能成為一種應(yīng)對多藥耐藥的前景良好的候選藥物。 

4、Tau蛋白結(jié)合多肽：Tau蛋白的多聚化與阿爾茨海默病及其它老年病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。通過多肽陣列技術(shù)，發(fā)現(xiàn)一種多肽能夠結(jié)合Tau蛋白進(jìn)而抑制其的多聚化。 

5、羧肽酶R抑制劑：羧肽酶R在凝血和纖溶過程中發(fā)揮重要作用。通過多肽陣列技術(shù)專門設(shè)計的一個多肽能夠抑制這種酶的活性，并極大地增強(qiáng)纖溶酶原激活因子的功效。 

6、C5a抑制劑： 補(bǔ)體C5a參與炎癥及敗血癥的生發(fā)，通過多肽陣列技術(shù)設(shè)計的一個多肽能夠抑制C5a活性，進(jìn)而緩解炎癥和敗血癥癥狀。