海外醫療領域,蛋白質和多肽分離技術的發展
發布日期:2017-09-06在過去10多年里,安德森癌癥中心被美國新聞與世界報道,在癌癥治療和科研領域中排名全美位居前列,并且連續7年在美國癌癥研究醫院評比中排名第一,全美腫瘤專科醫院之首。中心在肺癌、前列腺癌、卵巢癌、頭頸部癌、腸癌、胰腺癌、黑色素瘤等治療領域處于地位,大部分癌癥的5年生存率到能達到80%以上。
安德森癌癥中心每年收治美國和其他國家的住院患者19000余例,日門診量1800人次。每年收治著來自世界各地的近10萬多名患者,其中不乏各國政要、富商及精英等。中心為癌癥患者提供的治療包括靶向療法、手術、化療、放療和質子療法、免疫療法以及多種療法的聯合治療。跨學科的專家團隊通過密切合作為患者制定佳的治療方案,每年都有1100多位臨床住院醫生到安德森癌癥中心接受癌癥研究和治療的專業培訓。
海外醫療機構愛諾美康介紹到,對于SDS分離蛋白,它是蛋白質組學研究的基本策略,可以使蛋白質的三維空間結構變性,聚丙烯酰胺則作為分子篩,進一步分離具有不同分子質量的蛋白質。以蛋白質分子質量標準品的遷移條帶為對照,可確定目的蛋白的分子質量。
完成后需對膠條進行緩沖液系統的平衡,以維持每個氨基酸殘基的氧化狀態,然后進行SDS電泳。雙向電泳結束后,通常需要對分離的蛋白或肽段進行顯色處理。然而,由于凝膠本身的特性需對其進行固定以保持蛋白質在凝膠中的位置并防止蛋白質的彌散。凝膠染色方法包括考馬斯亮藍染色、銀染、鋅染、熒光蛋白染色及放射性檢測等。
所有這些方法的選擇,與應用取決于膠的厚度、蛋白斑點或條帶的大小、可檢測蛋白的豐度及其他可變因素。需要綜合考慮每種染色劑的優缺點,根據染色后蛋白質的終用途,和研究者想獲取的信息來選取相應的染色方法。
不管采用何種染色方法,2D凝膠圖像都需要數字化處理以便進一步地分析。這是因為毎板膠上具有超過2000多個蛋白質斑點,加之有很多來自不同組織樣本的膠均需要相互比較,即使訓練有素的眼睛,也可能會錯過關鍵蛋白斑點。成像系統有很多種,多數研究者采用同位素磷屏成像儀或者平板掃描儀。一旦對2D凝膠圖像完成數字化處理,就可以利用軟件構建一個標準直角坐標系,來比較蛋白斑點在二維空間的分布,并選擇感興趣的蛋白斑點做進一步分析。
質譜是蛋白質組學技術的奠基石。基本原理是待測分子經電離后,基于其自身的質荷比而彼此分離。終得到的信息可用于確定蛋白質的分子質量及結構。質譜技術的每種氨基酸具有不同的分子質量,從而使得肽鏈的分子質量各不相同。
研究者利用該原理可解析肽鏈,或蛋白質的氨基酸序列。質譜技術也有助于闡述蛋白質翻譯后修飾、酶與底物結合以及抗原抗體/配體受體結合等蛋白復合物的形成。海外醫療研究中,常用的兩種主要電離裝置:電噴霧電離和基質輔助激光解吸,促進了蛋白質和多肽分離鑒定技術的發展,其特點是所需液體樣品及電離滴的體積更小。
MALDI是一種利用激光照射促使固定在金屬板上的樣品,其優勢是方便對樣本進行再次分析。與之相比,ESI的一個優點是能分析較大的蛋白質。自2000年以來,無膠蛋白分離技術已廣泛應用于蛋白質組學研究。
測定多肽的分子質量,可以通過蛋白質水解的方法,稱為“自下而上”光譜。或直接對完整的蛋白進行測定稱為“自上而下”光譜。海外醫療服務機構介紹,這兩種方法并非相互排斥,事實上它們可以相互補充以獲得完整的蛋白質圖譜。將所有的多肽段與剩余的整個蛋白質,與數據庫中的已知序列比對,終得到靶蛋白的詳細信息。