結核分枝桿菌蛋白質組芯片用于全局性蛋白功能和免疫原性研究

Deng J, Bi L, Zhou L，et al. Proteome Microarrayfor Global Studies of Protein Function andImmunogenicity.Cell Rep，2014, 9(6):2317-2329.

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結核分枝桿菌蛋白質組芯片用于全局性蛋白功能和免疫原性研究

Deng J, Bi L, Zhou L，et al.MycobacteriumTuberculosisProteome Microarrayfor Global Studies of Protein Function andImmunogenicity.Cell Rep，2014, 9(6):2317-2329.

結核病的診治依賴于藥物、疫苗和診斷技術的發展，但由于缺乏對結核分枝桿菌基礎生物學的深入研究而進展緩慢。結核病是一種復雜的疾病，針對結核分枝桿菌及結核病進行基礎生物學研究需要新的系統性研究工具。

筆者構建了世界上首張基于重組蛋白質的功能性結核分枝桿菌蛋白質組芯片，含有4262個結核分枝桿菌重組蛋白質，幾乎涵蓋結核分枝桿菌基因所編碼的全部蛋白質。基于該蛋白質組芯片，筆者進行了一系列應用上的嘗試，包括蛋白-蛋白相互作用，小分子-蛋白相互結合和血清標識物發現研究(圖1)。基于該蛋白質組芯片，筆者鑒定出59種與激酶PknG相互作用蛋白，并揭示了PknG通過磷酸化對重要功能蛋白RmlA具有調控作用；新發現30種與環化雙鳥苷酸(c-di-GMP)相互結合蛋白，研究結果表明結核分枝桿菌的鼠李糖通路很可能受到絲氨酸-蘇氨酸激酶PknG和c-di-GMP的同步調控；發現并驗證了14個可以區分活動性結核病患者和康復患者的標識蛋白，初步驗證表明一些蛋白作為治療效果或愈后標志物，其敏感度和特異度為均>80%。

結核分枝桿菌和結核病的研究需要系統性的研究工具，從而可加快基礎研究，促進診斷、疫苗和藥物的發展。蛋白質組芯片技術是一項新的組學研究工具，目前已有人、酵母和大腸桿菌等多種不同類型的蛋白質芯片，在腫瘤和其他疾病及基礎研究中發揮了重要的作用。筆者構建的首張基于重組蛋白質的結核分枝桿菌蛋白質組芯片，對于系統性地研究結核病的發病機制、免疫機制和藥物開發等都具有重大意義。該芯片可至作者單位之一的廣東體必康生物科技有限公司(www.tbhealthcare.com)獲得。

圖1 結核分枝桿菌蛋白組片。展示了結核分枝桿菌蛋白質組芯片的蛋白質分布及芯片的應用，包括蛋白-蛋白相互作用，以研究宿主-病原相互作用或信號通路構建；蛋白-小分子結合篩選，適用于小分子藥物的靶向蛋白篩選或小分子信號通路的研究；診斷標志物的發現，可用于診斷、疫苗或藥物開發。除此之外，還可以應用于酶學研究、翻譯后修飾研究和抗體特異性研究等領域

上海交通大學 李陽 編譯 陶生策 審校

(本文編輯：范永德)

10.3969/j.issn.1000-6621.2015.05.021

2015-02-13)