來自芝加哥大學癌癥生物研究所,本-梅癌癥研究中心等處的研究人員發明了一種能同時檢測大量蛋白的新方法,*改變目前我們進行癌癥和其它疾病蛋白表達水平檢測的技術面貌,這種新方法效果與傳統的Western Blotting一樣好,但是時間可以大大縮短,比傳統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常用實驗:Western blot的特異識別能力,和DNA芯片檢測的高通量能力結合起來,幫助科學家們一次實驗就可以觀測到細胞中各種蛋白之間的網絡系統,節省了每次反復實驗的人力和物力。
這一研究的芝加哥大學癌癥生物研究所研究員Richard B. Jones表示,“蛋白才是細胞中真正的行使功能的‘儀器’,但是由于這一系統太復雜,所以還沒有科學家能深度剖析它們,現在我們終于能利用這一技術分析蛋白了。"
自上個世紀70年代以來,實驗室就開始利用Western blot方法來檢測蛋白,這種方法又稱為免疫印跡,是將蛋白質轉移到膜上,然后利用抗體進行檢測,對已知表達蛋白,可用相應抗體作為一抗進行檢測,對新基因的表達產物,可通過融合部分的抗體檢測。Western blot方法由于蛋白是以非共價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活性不變,從而被廣泛的用于檢測蛋白水平的表達。
這一方法導致了細胞生物學領域大量成果的涌現,但是仍然受限于WB實驗需要大量細胞原料和昂貴的抗體,而且這一方法也不能同時進行多個蛋白的檢測。隨著細胞網絡中成百上千的蛋白被發現,科學家們越來越希望能分析這些蛋白的活動,和蛋白之間的相互作用。
正如Jones博士說的那樣,“當你走進一間黑暗的房間,如果不能獲得許多信息,那么很難去預測將會發生什么",“如果有人點亮了燈,那么我們就不會再磕碰到物體了。"
Micro-western arrays(MWA)技術就是這樣的一盞燈,這種方法將芯片技術這種單個實驗就能檢測出上千基因的工具運用到蛋白上,利用預制的micro-western膠(包含96個微膠(miniature,生物通譯)),幫助科學家們同時比較數以百計的蛋白表達,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細胞原料和抗體,減少了實驗成本,也zui大化了單個樣品實驗能獲得的信息。
這種MWA方法具體步驟見下圖,研究人員為了能結合微型Western Blots方法和微孔板液體操作方法,首先通過一種96孔板大小的96塊統一的非接觸芯片膠來預印細胞裂解物,這樣6中不同的細胞裂解物也許就能通過96個不同的抗體進行檢測,或者24個不同的裂解物通過24個不同的抗體進行檢測。為了增加大分子蛋白的轉膜率,以及降低小分子蛋白的轉膜率,研究人員使用了醋酸鹽緩沖液來跑膠。每個蛋白點,每次在膠統一位置加6nl樣品,反復10次,這比一次放置60nl,蛋白點密度更大,信號更好。在印跡上樣品后,研究人員將這些樣品進行半干式蛋白電泳(semidry electrophoresis),12分鐘后轉至NC膜,進行掃描檢測。