深圳先進院等開發(fā)全自動低溫數(shù)字微流控設備實現(xiàn)蛋白質(zhì)相互作用檢測分析
中國科學院深圳先進技術研究院醫(yī)工所楊慧研究員團隊,與廈門大學薩本棟微米納米研究院陳宏教授團隊合作,在Lab on a Chip 上發(fā)表了題為A low-temperature digital microfluidic system used for protein-protein interaction detection的研究,并被選為當期的封底文章 (Back cover)。該團隊開發(fā)了一種基于低溫數(shù)字微流控系統(tǒng)的蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用檢測盒(LTDMF-PPI-Box),以實現(xiàn)自動、快速、無損、高效的蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用檢測。本研究中,沈杰男博士和廖嘉琪碩士為共同第一作者,楊慧研究員和陳宏教授為共同通訊作者,中國科學院深圳先進技術研究院為第一通訊單位,廈門大學為第二通訊單位。
蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(Protein-protein interaction, PPI)是生命體系中最基本的一種現(xiàn)象,它們在細胞內(nèi)扮演著重要的角色。各種生物學過程和疾病的發(fā)生、發(fā)展和預測都離不開蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間的相互作用,研究蛋白質(zhì)之間的相互作用對于理解疾病的發(fā)生、發(fā)展具有重要的意義,通過科學方法精準測定其作用途徑和作用方式等本質(zhì)信息,能夠極大助力諸如新型藥物靶標發(fā)現(xiàn)等生物醫(yī)學研究及藥物研發(fā)。目前,常見的PPI的檢測方法有串聯(lián)親和純化、熒光共定位、熒光雙分子互補、熒光能量共振轉移、免疫共沉淀和蛋白質(zhì)芯片等。上述方法通常自動化程度不足,難以高效實現(xiàn)并行檢測;此外,受限于當前檢測技術在檢測靈敏度及檢測速度上的不足,難以實現(xiàn)高效、精準的PPI測量。為解決上述難題,研究人員開發(fā)了一種基于低溫數(shù)字微流控系統(tǒng)的PPI檢測盒(LTDMF-PPI-Box),以實現(xiàn)自動、快速、無損、高效的PPI檢測。LTDMF通過編程控制液滴的運動,將PPI的檢測時間從數(shù)十小時縮短至1.5小時。此外,集成熱電冷卻器(TEC)可確保蛋白質(zhì)的工作溫度,將蛋白質(zhì)的保存率提高至90%以上,以利于后步的操作及應用。該團隊以與胰島素分泌密切相關的RILP蛋白和Rab26蛋白之間的相互作用作為原型,進一步證明了LTDMF-PPI-Box的可行性。
LTDMF-PPI-Box由數(shù)字微流控系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)兩部分組成。數(shù)字微流控系統(tǒng)實現(xiàn)精準的樣本操作及檢測;溫度控制系統(tǒng)實現(xiàn)樣本環(huán)境控制以提高檢測精準度及后步應用可行性。相較于傳統(tǒng)的PPI檢測方法,LTDMF-PPI-Box是一種極具優(yōu)勢的蛋白質(zhì)相互作用檢測平臺,其自動化潛力有望解決相互作用蛋白高通量篩選的需求,因此LTDMF-PPI-Box未來有望加速PPI網(wǎng)絡的建立。


文章主題

LTDMF-PPI-Box
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