专家讲解蛋白芯片如何使用：DAPA

　　

生物通报道：蛋白芯片被用于生物学研究已经有三十年历史了，这种高通量工具能追踪蛋白是否存在，其活性及与其它蛋白之间的相互作用。虽然DNA芯片技术在很大程度上已经被新一代测序技术所取代，但是蛋白芯片技术依然是科学家们手中的一个有力工具，主要用于检测生物标志物，监控免疫反应，以及生物学的其它一些领域中。

近年来，蛋白芯片技术不断提高通量和灵敏度，使研究人员能够更好地捕捉和探测蛋白及其相互作用。 “不要对这种技术有什么顾虑”，来自西班牙癌症研究中心的Manuel Fuentes说，“这种方法通量密度高，能得到大量的数据，可以帮助你进行细致分析”。

The Scientist杂志汇总了专家们近期在蛋白芯片技术方面的一些新进展，这将对于相关研究人员大有裨益。

前文：专家讲解蛋白芯片如何使用

“三明治”捕捉

方法：

这一方法：DAPA最先是于2008年由英国剑桥Babraham研究院的科学家们发现的，全称为DNA array to protein array（从DNA 芯片到蛋白质芯片），这是另外一种令DNA模板接触转录和翻译机器后自我组装的方法。与NAPPA方法（DNA和捕获蛋白位于同一面上）不同，DAPA中的蛋白是在带有捕获试剂的第二张玻片上，这两张玻片相对而放。传统方法中，这个“三明治”中的“肉”是由浸有细胞提取物的膜组成。

也就是说含标签蛋白和编码蛋白的DNA克隆被固定在一张玻片上，而在另一张玻片上包被特异标签蛋白的捕获试剂，在两张玻片间的滤膜上进行无细胞蛋白质合成。芯片上的DNA模板可以反复使用，所合成的蛋白质经滤膜扩散被捕获和固定在第二张玻片上，形成与DNA芯片对应的蛋白质芯片。

理论上讲，DAPA比其它无细胞自组装方法更为节约成本，因为DAPA芯片上蛋白质点的阵列密度符合高斯分布，DNA模板可以重复使用，同一张DNA 芯片可以制备多张蛋白质芯片。但是要达到这个目标，所进行的步骤比完成DNA芯片更麻烦，正如Babraham研究院的博士后Oda Stoevesandt所说的那样，“制造更多DNA芯片，更加简单一些”，不过从重复使用的DNA芯片中获得具有一致质量的蛋白芯片，要求进行更多的固定化和洗涤优化实验，她补充道。

因此这种技术适用于那些不配备芯片点样机的实验室，DAPA能展示大量不同的蛋白质，包括抗体片段，绿色荧光蛋白和转录因子等。与NAPPA 相比，DAPA 技术在另一平面上合成由单一纯化蛋白构成的蛋白质芯片，避免了在下游应用时可能存在共定位蛋白质的干扰。

最新消息：

Stoevesandt博士表示，近期的研究表明DAPA三明治方法中间的膜可以去除，这个膜是作为两块玻片之间的垫片，由无细胞混合物组成，而由液体组成的缝隙能令玻片分的更开，获得更多图片，具体内容可见“Protein arraying by cell-free expression and diffusion across a fluid-filled gap”这篇文章。

应用：

Stoevesandt 和她的同事正在利用DAPA描绘抗体的特异性，此外他们还利用这种芯片确定自身免疫疾病的靶标。

如何开始：

Babraham研究院的研究人员发布了几个操作手册，其中不少是近期更新的：Methods in Molecular Biology (1118:245-55, 2014)。如果要使用这个技术，研究人员需要一台DNA芯片点样仪，以及相关的分子生物学技术。组装DAPA三明治还需要进行材料的细致分层，这与Western Blot相似。虽然这些都不是特别麻烦，Stoevesandt说，“但是还是需要一些技巧进行处理”。而且现在也无法解释为什么来自HeLa细胞的裂解液无法用DAPA进行蛋白转录核翻译。

成本：

由于定制的原因，差别很大。不过DNA点样仪的费用约为 100.000 美元左右（美国当地价格）。

（生物通：张迪）