Белковый микрочип

Белковый микрочип - технология, применяющаяся в молекулярной биологии. Белковый микрочип представляет собой твердую подложку (основание), на которую ковалентно пришиваются тысячи различных белков(антигены, антитела, ферменты и т.д.) в различных точках микрочипа. Каждый отдельный белок формирует область своей высокой концентрации на микрочипе. Данная технология очень схожа с технологией ДНК-микрочипа, только в качестве зондов выступают не молекулы одноцепочной ДНК, а белки.

Типы белковых микрочипов

В настоящее время относительно широко используются три типа белковых микрочипов: аналитические, функциональные и обратно-фазовые микрочипы.[1]

Аналитические микрочипы

Данные микрочипы обычно используются для профилирования сложной смеси белков: измерения сродства, специфичности, уровня экспрессии белка в смеси. В данной методике библиотеки антител, аптамеров, антигенов наносятся на твердые подложки, составляющие основу микрочипа. Далее такой чип погружается в белковую смесь, для которую надо профилировать. Белковые микрочипы с использованием антител были наиболее распространенными в 00-х годах 21 века.[2] Аналитические микрочипы могут быть использованы для поисков дифференциальной экспрессии и в клинической диагностике. В качестве примера можно привести сравнение здоровых и больных тканей, а также ответ ткани на изменение условий окружающей среды[3].

Функциональные микрочипы

Данный тип микрочипов отличается от аналитических тем, что на твердом основании располагаются полностью функциональные белки или домены, а не аналитическая триада (антитела, аптамеры, антигены). Такие микрочипы позволяют анализировать биохимическую активность целого протеома в единственном эксперименте. Кроме того используются для изучения многочисленных взаимодействий белков с другими белками, ДНК, РНК, липидами, низкомолекулярными лигандами[4][5].

Обратно-фазовые микрочипы (ОФМ)

При изготовлении микрочипов данного типа клетки, изолированные из разных тканей подвергаются лизису. Лизат наносится на нитроцеллюлозную мембрану при помощи специальной машины - формируя микрочип, Затем каждая ячейка полученного микрочипа анализируется разными антителами против интересующего белка. Данный тип микрочипов позволяет обнаружить белки, или их конформационные изменения, которые появляются только во время определенных болезней[6].

Примечания

1. David A. Hall, Jason Ptacek, Michael Snyder. Protein Microarray Technology // Mechanisms of ageing and development. — 2007-1. — Т. 128, вып. 1. — С. 161–167. — ISSN 0047-6374. — doi:10.1016/j.mad.2006.11.021. Архивировано 10 января 2016 года.
2. Paul Bertone, Michael Snyder. Advances in functional protein microarray technology // The FEBS journal. — November 2005. — Т. 272, вып. 21. — С. 5400–5411. — ISSN 1742-464X. — doi:10.1111/j.1742-4658.2005.04970.x. Архивировано 31 января 2018 года.
3. A. Sreekumar, M. K. Nyati, S. Varambally, T. R. Barrette, D. Ghosh. Profiling of cancer cells using protein microarrays: discovery of novel radiation-regulated proteins // Cancer Research. — 2001-10-15. — Т. 61, вып. 20. — С. 7585–7593. — ISSN 0008-5472. Архивировано 31 января 2018 года.
4. H. Zhu, M. Bilgin, R. Bangham, D. Hall, A. Casamayor. Global analysis of protein activities using proteome chips // Science (New York, N.Y.). — 2001-09-14. — Т. 293, вып. 5537. — С. 2101–2105. — ISSN 0036-8075. — doi:10.1126/science.1062191. Архивировано 31 января 2018 года.
5. David A. Hall, Heng Zhu, Xiaowei Zhu, Thomas Royce, Mark Gerstein. Regulation of gene expression by a metabolic enzyme // Science (New York, N.Y.). — 2004-10-15. — Т. 306, вып. 5695. — С. 482–484. — ISSN 1095-9203. — doi:10.1126/science.1096773. Архивировано 5 июня 2018 года.
6. Runa Speer, Julia D. Wulfkuhle, Lance A. Liotta, Emanuel F. Petricoin. Reverse-phase protein microarrays for tissue-based analysis // Current Opinion in Molecular Therapeutics. — June 2005. — Т. 7, вып. 3. — С. 240–245. — ISSN 1464-8431. Архивировано 5 июня 2018 года.