带你走进多重蛋白分析的世界（一）[选购宝典]

欢迎进入多重蛋白分析的世界。与单重分析相比，多重分析拥有一些独特优势。最明显的是，研究人员能够从少量的样本中获得更多的信息。同时，多重分析也更快，易于自动化，且更节约试剂。多重分析有两种主要形式：抗体芯片和基于微球的液相芯片。

在分析蛋白时，我们有两个经典选择：Western blot和ELISA。这两个实验不肖多说，大家都做过。它们依靠特异抗体的免疫识别，每次报告一个抗原的存在或相对丰度。但有些时候，您可能想了解多个蛋白的水平。比如临床实验室收到一份病人的血液样本，需要评估一下各种生长因子和细胞因子的水平。怎么办？开展多个Western或ELISA实验？耗时费钱不说，样本还不一定有这么多。

那么，欢迎进入多重蛋白分析的世界。与单重分析不同，多重分析能让研究人员同时分析多个目标，从几个到几百个。多重分析有两种主要形式：抗体芯片和基于微球的液相芯片。

与单重分析相比，多重分析拥有一些独特优势。最明显的是，研究人员能够从少量的样本中获得更多的信息。同时，多重分析也更快，易于自动化，且更节约试剂。在一般的ELISA实验中，每孔需要100-200 μl样本。而据Bio-Rad公司负责Bio-plex产品线的经理介绍，Bio-Rad的Bio-Plex分析只需要12.5 μl或更少（每个反应）。

抗体芯片

抗体芯片是蛋白质芯片的一种，它依赖于抗体作为亲合体固定在固相载体的表面，通过特异性的免疫反应捕获待测样品中的抗原，从而实现高通量的免疫检测。抗体芯片可以在一次实验中比较生物样品中数百个蛋白的相对丰度，从而分析样品之间的差异，确定蛋白表达水平的变化。

抗体芯片的固相载体有：微孔、塑料、多孔胶片、渗透滤膜（如硝酸纤维素膜）以及包被了不同试剂（如多聚赖氨酸、琼脂糖）的载玻片，外形可制成各种不同的形状。产品主要包括Clontech的Antibody Microarray 500；Sigma-Aldrich的Panorama® Antibody Array，以及R&D Systems的Proteome Profiler™ array。

Clontech的Antibody Microarray 500包含一套两块相同的芯片。每块芯片由507个不同、信息明确的单克隆抗体组成。这些单克隆抗体被固定于标准大小 (75 x 25 x 1 mm) 的玻璃基片上，可以检测较宽范围的细胞内蛋白质，包括细胞质蛋白质和膜结合蛋白质。这些蛋白质功能广泛，涉及细胞凋亡、癌症、细胞周期调控、基因转录和神经系统学等。

在样品处理时，需要用Cy3和Cy5对样品进行标记。这种双色检测方法可避免染料标记的固有差异影响实验结果。从蛋白提取到芯片扫描的整个过程可在一天内完成，无需特殊的技术培训。此芯片适用于大部分商业化的芯片扫描仪。

Sigma-Aldrich的Panorama® Antibody Array - XPRESS Profiler725包含了725个不同的抗体，每个重复两次点在硝酸纤维素包被的载玻片上。这些抗体代表了参与多个重要通路的蛋白家族，包括细胞信号、基因调控和MAPK/PKC。此芯片能在半天内带来准确可靠的蛋白表达谱。除了XPRESS Profiler725之外，Sigma还提供了细胞信号、基因调控、MAPK & PKC通路以及p53通路相关的抗体芯片。索取资料

R&D Systems的Proteome Profiler芯片则是将高度特异的捕获抗体点样在硝酸纤维素膜上，形成抗体芯片阵列。捕获抗体识别样本中的目标蛋白，随后HRP结合的检测抗体特异检测被捕获的蛋白。之后，利用化学发光检测试剂来检测蛋白，产生的信号与结合的分析物呈正比。

与前面提到的抗体芯片不同，Proteome Profiler芯片的使用不需要任何特殊的仪器。每个芯片在设计时都利用了精心挑选的捕获抗体，每个在膜上重复点样两次。通过监控蛋白水平和一些蛋白翻译后修饰的变化，能迅速靶定目标分子，便于进一步的研究。

Proteome Profiler芯片现有19个产品，分别包含15-119个抗体，能广泛应用于信号转导、血管再生、细胞凋亡、肿瘤、肥胖、以及干细胞、药物筛选的研究。最近上市的是Human Kidney Biomarker Array，能平行测定38个蛋白。整个操作步骤就像Western一样，但更简单，不用跑胶和转膜。索取资料

R&D Systems的另一种芯片将抗体芯片和ELISA结合起来，变成了一种迷你芯片，也是多重ELISA。96孔板的每孔中包含了2-16个捕获抗体。随后像ELISA一样操作，通过化学发光来检测，并利用CCD照相机来测定。

Mosaic™ ELISA和Proteome Profiler 96 Antibody Array就是这样的产品。区别在于，Proteome Profiler 96不提供标准品，无法做标准曲线，仅为相对定量检测。Mosaic提供了标准品，可以做标准曲线，得到的数据是绝对定量的结果。

与传统的ELISA相比，多重ELISA分析有着明显的优势：多因子定量分析，每孔同时检测8个指标；节约时间，在1次分析的时间内可得到8次分析的数据；节约样品，每孔只需50μl样品。（未完，待续）

（生物通 余亮）

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