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功能蛋白质组学

课程考核作业

学生姓名：李晓屿

学科：发育生物学

授课教师：蓝兴国

完成日期：2012年6月15日

【摘要】抗体芯片作为蛋白质芯片的一种，具有微型化，集成化，高通量的特

点。目前主要应用于肿瘤等疾病的诊断和蛋白质组学的研究。特异性高、亲和力

强，灵敏性高、检测范围广、实用性强等优点使其得到了迅速的发展。本文将对

抗体芯片的现状、基本原理、应用领域及优缺点进行报告。

【关键词】蛋白质芯片；抗体芯片；蛋白质组学

随着人类基因组计划的基本完成,以功能基因组学和蛋白质组学为主要研

究内容的后基因组时代到来了。人们认识到，基因只是遗传信息的载体，基因水

平的研究只能在一定程度上反映基因表达产物的变化,而生命活动的执行者是

基因的表达产物蛋白质。为了揭示细胞内各种代谢过程与蛋白质之间的关系以及

某些疾病发生的分子机理,必须对蛋白质的功能进行深入的研究。因此,对生命

的复杂活动全面和深入的认识,必然要在一定生理或病理条件下对蛋白质进行

研究。微型化、集成化、高通量化的抗体芯片将成为一个新兴的研究工具。

蛋白质芯片,又称蛋白质阵列或蛋白质微阵列，是指以蛋白质分子作为配基,

将其有序地固定在固相载体的表面形成微阵列；用标记了荧光的蛋白质或其它分

子与之作用，洗去未结合的成分，经荧光扫描等检测方式测定芯片上各点的荧光

强度，来分析蛋白之间或蛋白与其它分子之间的相互作用关系。而抗体芯片（抗

体微阵列）作为蛋白芯片的一种,具有微型化、集成化、高通量的特点,可以用

于检测某一特定的生理或病理过程相关蛋白的表达丰度,目前主要用于信号转

导、蛋白质组学、肿瘤及其他疾病的相关研究。抗体芯片是依赖于抗体作为亲合

体固定在固相载体的表面,通过特异性的免疫反应捕获待测样品中的抗原，从而

实现高通量的免疫检测，可以一次性的检测上百上千种蛋白质的表达丰度。抗体

芯片具有特异性强，敏感性高，检测范围广等优势，已经应用在医学、生物学、

药学等多个领域。

一、抗体芯片的基本原理

把能和不同抗原特异性结合的多种抗体高密度地固定到玻片或其他载体上,

使待测样品通过芯片表面,经过洗脱把非特异性结合的蛋白洗掉,从而对特异性

结合在上面的抗原进行检测。它包括4大技术环节，①抗体芯片的制备、②样品

的制备、③生物分子反应、④信号的检测及分析。

1、抗体芯片的制备：

将大量不同的抗体按特定顺序排列并固定在固体支持物上,且保留其抗原

结合能力,制成抗体芯片膜,芯片上每个抗体都是并列双点,以增加结果的可靠

性。

2、样品的制备：

将组织、细胞或体液中样品进行特定的生物处理,获取其中的蛋白质并加以

标记,以提高检测的灵敏度。

3、生物分子反应：

芯片膜与蛋白质样品一起孵育,在孵育过程中根据抗体可特异识别和结合

蛋白的特性,芯片膜识别并捕捉抗原,经过洗脱将未能与芯片上的抗体识别结合

的成分洗去。

4、信号的检测及分析

利用荧光扫描仪或激光共聚焦扫描技术测定芯片上各点的荧光强度,通过

荧光强度分析测定各种蛋白的表达。

图1：抗体芯片的四大技术环节

二、抗体芯片的操作流程

1、准备好相应的抗体芯片，将样品加到芯片上，孵育1小时。

2、加入生物素标记的抗体，共同孵育1小时。

3、加入HRP标记的链霉亲和素，共同孵育1小时。

4、经荧光扫描等检测方式测定芯片上各点的荧光强度。

5、分析芯片数据。

6、得出结论。

3

芯片

样品

样品和芯片上的捕获抗体一起孵育

加入生物素标记的抗体

与生物素标记的抗体一起孵育

HRP标记的链霉亲和素

与HRP标记的链霉亲和素一起孵育