结核分枝杆菌蛋白质组芯片用于全局性蛋白功能和免疫原性研究
2015-05-25DengBiZhouetalProteomeMicroarrayforGlobalStudiesofProteinFunctionandImmunogenicityCellRep201423172329
Deng J, Bi L, Zhou L,et al. Proteome Microarrayfor Global Studies of Protein Function andImmunogenicity.Cell Rep,2014, 9(6):2317-2329.
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结核分枝杆菌蛋白质组芯片用于全局性蛋白功能和免疫原性研究
Deng J, Bi L, Zhou L,et al.MycobacteriumTuberculosisProteome Microarrayfor Global Studies of Protein Function andImmunogenicity.Cell Rep,2014, 9(6):2317-2329.
结核病的诊治依赖于药物、疫苗和诊断技术的发展,但由于缺乏对结核分枝杆菌基础生物学的深入研究而进展缓慢。结核病是一种复杂的疾病,针对结核分枝杆菌及结核病进行基础生物学研究需要新的系统性研究工具。
笔者构建了世界上首张基于重组蛋白质的功能性结核分枝杆菌蛋白质组芯片,含有4262个结核分枝杆菌重组蛋白质,几乎涵盖结核分枝杆菌基因所编码的全部蛋白质。基于该蛋白质组芯片,笔者进行了一系列应用上的尝试,包括蛋白-蛋白相互作用,小分子-蛋白相互结合和血清标识物发现研究(图1)。基于该蛋白质组芯片,笔者鉴定出59种与激酶PknG相互作用蛋白,并揭示了PknG通过磷酸化对重要功能蛋白RmlA具有调控作用;新发现30种与环化双鸟苷酸(c-di-GMP)相互结合蛋白,研究结果表明结核分枝杆菌的鼠李糖通路很可能受到丝氨酸-苏氨酸激酶PknG和c-di-GMP的同步调控;发现并验证了14个可以区分活动性结核病患者和康复患者的标识蛋白,初步验证表明一些蛋白作为治疗效果或愈后标志物,其敏感度和特异度为均>80%。
结核分枝杆菌和结核病的研究需要系统性的研究工具,从而可加快基础研究,促进诊断、疫苗和药物的发展。蛋白质组芯片技术是一项新的组学研究工具,目前已有人、酵母和大肠杆菌等多种不同类型的蛋白质芯片,在肿瘤和其他疾病及基础研究中发挥了重要的作用。笔者构建的首张基于重组蛋白质的结核分枝杆菌蛋白质组芯片,对于系统性地研究结核病的发病机制、免疫机制和药物开发等都具有重大意义。该芯片可至作者单位之一的广东体必康生物科技有限公司(www.tbhealthcare.com)获得。
图1 结核分枝杆菌蛋白组片。展示了结核分枝杆菌蛋白质组芯片的蛋白质分布及芯片的应用,包括蛋白-蛋白相互作用,以研究宿主-病原相互作用或信号通路构建;蛋白-小分子结合筛选,适用于小分子药物的靶向蛋白筛选或小分子信号通路的研究;诊断标志物的发现,可用于诊断、疫苗或药物开发。除此之外,还可以应用于酶学研究、翻译后修饰研究和抗体特异性研究等领域
上海交通大学 李阳 编译 陶生策 审校
(本文编辑:范永德)
10.3969/j.issn.1000-6621.2015.05.021
2015-02-13)