蛋白质组学/蛋白质芯片/历史
使用微阵列进行基因表达谱分析首次发表于 1995 年。[1]这项技术使科学家能够在一个实验中分析数千种mRNA，以确定表达在疾病状态下是否不同。不幸的是，细胞内的 mRNA 水平通常与实际蛋白质丰度之间存在很差的相关性。[2]这可能是由于 mRNA 与蛋白质的降解速率不同以及转录后调控和修饰等多种因素造成的。直接测量蛋白质的量可以绕过任何 mRNA 不一致，并给出基因功能的真实水平，然而传统的蛋白质表征方法速度缓慢且繁琐。这些因素共同推动了蛋白质芯片的创建。
在蛋白质芯片出现之前，蛋白质测量和表征是使用两种不同的方法完成的：二维凝胶电泳结合质谱，以及液相色谱。这些方法可以分离和可视化每个实验中大量的蛋白质，但与蛋白质芯片相比，它们非常耗时。由于缺乏自动化，它们的流程效率非常低。由于大量样品处理，可重复性也是一个因素。需要发明一种更好、更标准化、更高通量的蛋白质测量和表征方法。
免疫测定是蛋白质芯片的前身，自 1980 年代以来一直存在，它利用抗体和抗原之间的相互作用来检测它们在生物样品中的浓度。然而，它们的创建是乏味且昂贵的。为了应对这一挑战，哈佛大学的研究人员将免疫测定和 DNA 微阵列技术相结合，开发出了蛋白质芯片。[3]在他们于 2000 年发表的里程碑式论文“将蛋白质印刷成微阵列用于高通量功能测定”中，Gavin MacBeath 和 Stuart Schreiber 描述了如何创建蛋白质芯片，并展示了这项新技术将受益的三种应用类型。他们的方法的优势在于使用了现成的材料（即玻璃载玻片、聚丙烯酰胺凝胶）、相对易于实施（机器人微阵列打印机）以及与标准仪器的兼容性。
在过去的五年里，许多公司，包括Biacore、Invitrogen和Sigma-Aldrich，已经开始生产可用于药物发现和基础生物学研究的工业级蛋白质阵列系统。与 2000 年首次出现相比，商业实体已经使蛋白质芯片研究成为一个与 DNA 微阵列一样简化和标准化的过程。
学术研究在这些技术的发展和改进中发挥着巨大作用。学术研究与 Affymetrix GeneChip 和人类基因组计划等系统的合作产生了友好的竞争，从而促进了技术进步。随着更多技术的开发，人们对这些领域有了更好的了解，并鼓励了更多针对这些领域的科研。
Affymetrix 是一家自 1992 年以来一直生产名为 GeneChip 的微阵列的公司。他们在全球设有 13 个办事处，总部位于美国（加利福尼亚州）、英国、日本和中国。[4]
下一节：制造
MacBeath G, Schreiber SL. 将蛋白质印刷成微阵列用于高通量功能测定。Science, 289: 1760-3 (2000)。
- 作者开发了一种快速创建蛋白质芯片的方法。
- PubMed 中的文章摘要
- Science 中的完整文章（需要订阅）
- ↑ Schena M, Shalon D, Davis RW, Brown PO. (1995)。使用互补 DNA 微阵列对基因表达模式进行定量监测。科学。10 月 20 日；270（5235）：467-70。
- ↑ Gygi SP, Rochon Y, Franza B, Abersold R：酵母中蛋白质和 mRNA 丰度之间的相关性。Mol. Cell Biol. 19, 1720-1730 (1999)。
- ↑ MacBeath G, Schreiber S. (2000)。将蛋白质印刷成微阵列用于高通量功能测定。科学。9 月 8 日；289（5485）：1760-1764。
- ↑ “Affymetrix”。维基百科，自由的百科全书。2007 年 2 月 5 日，协调世界时 03:19。维基媒体基金会，Inc. 2008 年 4 月 <https://en.wikipedia.org/wiki/Affymetrix>
蛋白质微阵列芯片。2005-6。分子站。(访问) 2006 年 4 月 1 日 <http://www.molecularstation.com/protein-microarrays/>。