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专家是如何富集低丰度蛋白的(一)[创新技巧]

【字体: 时间:2010年05月11日 来源:生物通

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  如何打倒高丰度蛋白这个巨人,发现其身后躲藏的低丰度蛋白呢?Bio-Rad公司开发出ProteoMiner蛋白富集技术,能够降低高丰度蛋白的水平,助您发现低丰度蛋白的秘密。如今,这项技术已经走向全球,应用在多个蛋白质组学实验室中。这一次,Bio-Rad公司请来三位蛋白质组学方面的专家,谈谈他们是如何应用ProteoMiner技术的。

鉴定与疾病相关联的蛋白难度颇高,因为样品中的少数几种高丰度蛋白在总蛋白中占了很大的比例。以临床研究中常用的血清和血浆为例,蛋白浓度范围跨越了11个数量级。而且,20种最高丰度的蛋白占据了总蛋白量的97-99%。如此一来,有价值的生物标志物就变得难以寻觅了。

如何打倒高丰度蛋白这个巨人,发现其身后躲藏的低丰度蛋白呢?Bio-Rad公司开发出ProteoMiner蛋白富集技术,能够降低高丰度蛋白的水平,助您发现低丰度蛋白的秘密。关于此项技术,生物通之前曾做过详细报道,请看《揭开低丰度蛋白的秘密》这篇文章。如今,这项技术已经走向全球,应用在多个蛋白质组学实验室中。这一次,Bio-Rad公司请来三位蛋白质组学方面的专家,谈谈他们是如何应用ProteoMiner技术的。

Stefan Lehr博士(德国)——发现糖尿病诊断的生物标志物

德国糖尿病中心30多年来一直将最新的技术、研究行动与病人关怀融合,以求阐明疾病的方方面面。他们的目标是:了解疾病的生理机制,减少糖尿病相关的并发症,并改善患者的治疗。

正是这种从基础研究到临床应用的转化,吸引了Stefan Lehr博士在获得博士学位之后加入了该中心。Lehr的研究生阶段是在科隆大学度过的,他的研究方向是信号转导和胰岛素受体的磷酸化。经过多年的锻炼,他对质谱、2-D电泳以及亚细胞分部等复杂的实验室技术非常精通。Lehr认识到II型糖尿病是一种发病率逐年提高的疾病,于是他建立了一个蛋白质组学实验室。

如今,Lehr仍然在使用尖端技术来分析与II型糖尿病相关的蛋白模式。研究的一个方面是分析人类血清样本,以了解疾病的分子发病机理。在使用2-D差异凝胶电泳时,他面临的干扰也是高丰度蛋白。“大的斑点遮蔽了小的斑点。传统方法需要好几步,有时可能会丢失蛋白,”Lehr认为。

这个挑战激发了Lehr对Bio-Rad ProteoMiner蛋白富集技术的兴趣。之后,Lehr就开始用人类血清来检验这项技术。初期检测表明人类血清也能进行蛋白质图谱分析。随后,研究小组设计实验,来评估重复性和变异性,以及与下游方法的兼容性。Lehr强调关键是在重复性。

随着验证实验的成功完成,Lehr计划将ProteoMiner蛋白富集技术融入他的流程之中,作为低丰度蛋白的一步分部法。他希望由此鉴定出II型糖尿病早期阶段的生物标志物。糖尿病的诊断通常是在发作几年后。Lehr希望疾病的早期诊断能够预防相关的并发症,比如心肌梗塞和中风,并显著降低治疗的费用。(生物通 薄荷)

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