蛋白芯片技术的应用研究存在的问题及应用前景

目前，学者们正在开展有关蛋白芯片技术应用的研究，Holt等利用蛋白芯片技术筛选能够相互结合的特异抗体抗原成分，他们利用12种表达较强但尚未接触任何抗原的抗体片段筛选含有27 648种人胎脑蛋白的蛋白芯片，从中找出了4组高度特异性的抗原（蛋白）抗体复合物，其中有3种抗体结合的蛋白质功能未明，但是由于表达水平都较低，说明这种抗原抗体的结合技术是一种具有较高特异性和敏感性的筛选方法，可以用于高通量筛选分离各种不同的抗体成分，或检测基因的表达和蛋白分子间的相互作用，这将有助于对某些疾病（包括肿瘤）的发病分子水平机制的研究，以及协助寻找疾病诊断和治疗的靶分子。根据蛋白芯片技术的基本原理，可以将不同的抗体固定于载体上成为抗体蛋白芯片，用于检测不同组织产生的蛋白质。

Ge在蛋白质的相互作用的研究中，采用了一种通用的蛋白质芯片系统，该系统敏感有效，用途广泛，可定量测定及重复使用，而且操作简易。Gavin等应用蛋白芯片技术观察代谢过程有关作用物和酶的相互作用关系。他们选择3对蛋白激酶与作用物系统，即依赖3，，5，—磷酸蛋白激酶—Kemptide；酪蛋白激酶Ⅱ—蛋白质磷酸酶抑制因子2和p42促有丝分裂剂激活蛋白（MAP）激酶（ErK2）—ElKl，首先将各系统的作用物按顺序固定于3张BSA-NHS玻片上，分别在有核素7-s’PATP的环境中与不同蛋白激酶温浴，然后，玻片经用乳剂处理后可在光学显微镜下观察到各种蛋白激酶催化特异的作用物产生磷酸化反应。其结果提示蛋白芯片技术可以应用于作用物与酶相互作用的研究及代谢机制的分析。

Gavin等还在蛋白芯片技术研究过程通过DIG、*和合成的六氢毗喧酮胺（即APl497）等3种具有对应的蛋白受体的小分子特质，研究蛋白的受体蛋白按顺序固定的相互作用。他们首先将3种小分子物质的受体蛋白按顺序固定于同一载体上并制备成相同的4张蛋白芯片，将BSA分别用不同的荧光物质（Alexa488、Cy3或Cy5）标记，并分别与DIC、*和AP 1 497等3种小分子物质结合成为探针，用每一种具有不同荧光标记的探针作用的芯片，结果只有能与小分子对应的受体蛋白被标上荧光。上述结果说明使用的荧光剂之间没有交叉的荧光激发和发光作用。因此，将3种标记探针混合后作用于蛋白芯片，则可使3种不同的受体蛋白同时标记上不同的荧光。研究结果提示蛋白芯片技术对于新药的发掘是十分有用的，因为它对寻找新药作用的靶点非常方便。

虽然目前已经成功地制出了第1张具有高通量分析平台作用的蛋白芯片，通过适当的技术处理可以使点样蛋白保持天然的构象和生物学活性。但是，利用蛋白芯片技术对于蛋白质功能的研究仍然存在着种种问题，例如目前大多数来自于cDNA文库的克隆体系不能通过正确的阅读框架编码蛋白质；或者不能正确表达产生具有氨基酸全序列的蛋白分子；通过细菌表达的蛋白质不能形成正常的空间构象等，都将直接影响有关蛋白质功能的研究。另外，为了方便种类繁多的蛋白质的功能检测和分析，通过不同途径或方式获取并用于制作蛋白芯片的蛋白质必须首先经过纯化。正常和异常情况下蛋白质与蛋白质之间的相互作用的差别都需要我们进一步去探索。

综上所述，高通量分析平台蛋白芯片技术的建立将为蛋白质功能及其相关的研究提供快速、高信息量和更为直接的研究方法，与其他的分子生物学分析方法相比，蛋白芯片技术具有快速、平行的优越性。该方法的建立和应用将有助于人类揭示疾病发生的分子水平的机制及寻找更为合理有效的治疗手段和途径。迄今为止，这一崭新的技术仍存在一些缺陷，有待进一步完善和发展。