蛋白质芯片技术.ppt
ChIP实验课件-PPT资料32页
阳性与阴性对照
注意
还应考虑目的蛋白抗体与DNA的非特异性结合的可能， 所以通常还会选择一对阴性引物，即目的蛋白肯定不会结合
的DNA序列，作为该抗体的阴性对照。
最佳的阴性对照引物是在靶序列上游的一段与目的蛋白肯定不能结合的序列。
ChIP技术的基本步骤
细胞的固定
染色质的断裂
优D基N秀A本的幻分步析灯骤鉴片定
染色质免疫沉淀
Input 对照 Beads 选择 抗体的选择 阳性与阴性对照
Input 对照
在进行免疫沉淀前，需要取一部分断裂后的染色质做Input对照。 Input是断裂后的基因组DNA，需要与沉淀后的样品DNA一起经 过逆转交联，DNA纯化，以及最后的PCR或其他方法检测。
必不可少的步骤 Input对照可以验证染色质断裂的效果，还可以根据Input中的靶
抗体的选择
不是所有的抗体都能做ChIP实验的， 只有经过ChIP实验验证后的抗体才能确保实验结果的可靠性，
实验成功的关键
因为在蛋白质与染色质交联结合时，抗体的抗原表位可能因为与结合 位点的距离太近，不能被抗体识别，所以不能有效地在体内形成免疫
沉淀复合物，直接影响ChIP的结果。
染色质免疫沉淀
Input 对照 Beads 选择 抗体的选择 阳性与阴性对照
染色质的断裂
优D基N秀A本的幻分步析灯骤鉴片定
交联反应的逆转及DNA的纯化
染色质免疫沉淀
DNA的分析鉴定
如果目的蛋白的靶序列是已知的或者怀疑某个序列是 目的蛋白的序列，可以采用狭缝杂交和PCR分析。
如果目的蛋白质的靶序列未知或者高通量的研究目的蛋白在基因 组上的分布情况，找出反式作用因子的结合位点，可以采用 Southern 杂交，ChIP克隆和DNA芯片方法。
蛋白质芯片
蛋白质芯片
蛋白质芯片是一种高通量的蛋白功能分析技术，可用于蛋白质表达谱分析，研究蛋白质与蛋白质的相互作用，甚至DNA－蛋白质、RNA－蛋白质的相互作用，筛选药物作用的蛋白靶点等。
蛋白质芯片的原理蛋白芯片技术的研究对象是蛋白质，其原理是对固相载体进行特殊的化学处理，再将已知的蛋白分子产物固定其上(如酶、抗原、抗体、受体、配体、细胞因子等)，根据这些生物分子的特性，捕获能与之特异性结合的待测蛋白(存在于血清、血浆、淋巴、间质液、尿液、渗出液、细胞溶解液、分泌液等)，经洗涤、纯化，再进行确认和生化分析；它为获得重要生命信息(如未知蛋白组分、序列。
体内表达水平生物学功能、与其他分子的相互调控关系、药物筛选、药物靶位的选择等)提供有力的技术支持。
目前蛋白芯片主要有三类：蛋白质微阵列；微孔板蛋白质芯片，适合蛋白质的大规模、多种类的筛选；
蛋白质芯片的应用
用于基因表达的筛选
特异蛋白质的筛选及研究
性抗原抗体的检测
生化反应的检测
药物筛选
疾病诊断
它具有以下优点：
1. 直接用粗生物样品（血清、尿、体液）进行分析
2. 同时快速发现多个生物标记物
3. 小量样品(as few as 2000 cells for LCM samples)
4. 高通量的验证能力（with 1000s of samples a month）
5. 发现低丰度蛋白质
6. 测定疏水蛋白质: 与“双相电泳加飞行质谱”相比，除了有相似功能外，并可增加测定疏水蛋白质
7. 在同一系统中集发现和检测为一体特异性高利用单克隆抗体芯片，可鉴定未知抗原/蛋白质，以减少测定蛋白质序列的工作量。
《蛋白质芯片技术》课件
蛋白质芯片技术将蛋白质的检测和分析提升到了一个全新的水平。本课件将 介绍蛋白质芯片技术的定义、背景和应用领域。
蛋白质芯片技术的原理和工作原理
1
蛋白质捕捉
使用特定的探针将目标蛋白质捕捉在
蛋白质检测
2
芯片表面。
通过不同的检测方法（如质谱法和光
学传感器），定量和鉴定捕获的蛋白
质。
3
数据分析
蛋白质芯片技术的未来发展方向
1
高通量筛选
加速药物筛选过程，发现更多具有潜力的药物靶点。
2
疾病标志物发现
通过广泛的蛋白质组学分析，发现新的疾病标志物，促进早期诊断和治疗。
3
个性化医疗
结合基因组学和蛋白质组学，实现个体化的医疗方案。
总结和展望
蛋白质芯片技术的发展为蛋白质研究和生物医学领域带来了巨大的机遇和挑 战。我们期待在未来看到更多创新和突破。
高通量、高灵敏度、精准定量、并行分析多种蛋白质。
2 挑战
技术复杂性、芯片设计和制备的困难、数据分析的挑战。
蛋白质芯片技术的最新研究进展
单细胞蛋白质芯片
实现对单个细胞中蛋白质 的高通量检测。
多组学整合
将蛋白质芯片技术与基因 组学、转录组学等多个组 学领域进行整合。
微流控芯片
通过微型流体控制，在芯 片上实现更复杂的蛋白质 反应和分析。
对蛋白质芯片产生的海量数据进行分 析和解读，从中发现关键的生物学信 息。
蛋白质芯片技术的应用领域
癌症研究
药物研发
通过分析肿瘤标记物等蛋白质， 提供个体化的治疗方案。
加速药物靶点的鉴定和药效评 估，提高药物研发效率。
Байду номын сангаас
蛋白质芯片技术
蛋白质芯片技术蛋白质芯片技术（Protein Microarray Technology）是一种高通量蛋白质分析技术，它使用了类似于DNA芯片的方法，将大量的蛋白质样品固定在玻璃板或硅片上，并通过检测分析蛋白质与其他分子的相互作用，实现对蛋白质功能和相互作用网络的研究。
蛋白质芯片技术的原理是将蛋白质样品以阵列的形式固定在芯片上，然后通过添加不同的检测试剂，可以对蛋白质样品进行鉴定和分析。
常用的固定方法有基于化学反应或机械固定等。
蛋白质芯片技术主要有两种类型，一种是功能蛋白芯片，另一种是相互作用蛋白芯片。
功能蛋白芯片是将蛋白质样品固定在芯片上，然后通过添加特定的底物和检测试剂，可以对蛋白质的功能进行分析。
例如，可以通过测量底物与蛋白质的结合以及反应产物的生成来确定蛋白质的酶活性。
这种芯片技术可以广泛应用于蛋白质酶活性、底物特异性和抑制物筛选等领域的研究。
相互作用蛋白芯片则是将蛋白质样品固定在芯片上，并与其他分子（如抗体、小分子化合物等）进行相互作用实验。
例如，可以将抗体或其他相互作用分子固定在芯片上，然后通过检测蛋白质样品与抗体的结合来确定抗体的特异性和亲和力。
这种芯片技术可以广泛应用于蛋白质-蛋白质、蛋白质-抗体、蛋白质-药物相互作用等领域的研究。
蛋白质芯片技术具有以下几个优点：首先，它可以同时分析大量的蛋白质样品，具有高通量性能。
这对于研究复杂的蛋白质功能和相互作用网络非常有用。
其次，蛋白质芯片技术对样品的需求量较小，可以节省宝贵的蛋白质样品，并可以使用多种不同的检测试剂进行分析。
此外，蛋白质芯片技术的操作相对简便，可以快速进行实验，并可以大大提高实验效率。
蛋白质芯片技术在生物医药研究和临床诊断中具有广泛的应用前景。
例如，在药物研发中，可以利用蛋白芯片技术进行靶点筛选、药物靶点鉴定和药物相互作用研究。
在生物标志物鉴定和诊断中，可以通过蛋白质芯片技术对体液中的蛋白质进行快速高通量的分析，从而实现对疾病的早期诊断和预防。
蛋白质芯片技术
蛋白质芯片技术
1 蛋白质芯片技术
蛋白质芯片技术是基于科学实验，将蛋白质片被载入一定的固定支架的技术。
这一技术的开发，可以帮助科学家们快速、准确地检测基因的序列以及蛋白质内部的变化。
蛋白质芯片技术概念源于自动免疫图谱，在蛋白质分析中应用较为广泛。
2 基本原理
蛋白质芯片技术可以检测多种蛋白质，因为它可以将大量的蛋白质样品固定在支架上，以便能够进行整体分析，而不必繁琐地进行每一次实验。
该技术使用了特定的物质来承载细胞中活性物质的载体，这些物质被包括在称作支架的有机结构中。
支架是由数种支架蛋白组成的多孔层，这些支架蛋白被固定在表面上，然后按照程序依次放上实验中所需的物质。
支架的特点是具有较高的数据空间，能够将大量的蛋白质信息载入支架中，完成多蛋白质的整体分析。
3 应用
蛋白质芯片技术能够快速、准确地检测蛋白质序列，从而研究基因表达的差异和生物体表型的变化。
同时，该技术在药物筛选中也有广泛的应用，可以帮助分析药物的作用机制，进而提升药物的合理使用。
此外，蛋白质芯片技术也可以大大地降低实验成本，使得蛋白质研究变得更加精准高效，同时也能够减少对动物实验的依赖性。
4 展望
蛋白质芯片技术由来已久，但近年来在技术和应用方面都发生了巨大变化，可以有效抵制人体疾病发病过程，可以提供有效的筛查和诊断工具，并改善病人的治疗工作，皆因有良好的技术基础和大量的学术研究的支持。
蛋白质芯片技术具有极为广泛的应用，希望在未来还能有更大的发展，以研发出更多高效的应用，成为医学研究领域的重要技术手段。
《生物芯片》课件
技术挑战与解决方案
技术成熟度
生物芯片技术仍处在不断发展和 完善阶段，面临着诸多技术挑战 ，如灵敏度、特异性、可重复性
等。
解决方案
针对技术挑战，科研人员正在不断 探索和开发新的技术方法和解决方 案，如改进芯片制作工艺、优化检 测系统等。
标准化和规范化
为了提高生物芯片技术的可靠性和 可重复性，需要制定标准化的制作 和检测流程，推动技术的规范化应 用。
VS
详细描述
生物芯片技术也可应用于环境监测和食品 安全检测领域。通过检测环境样本中微生 物种类和数量，生物芯片技术能够评估环 境质量，为环境保护提供科学依据。在食 品安全方面，生物芯片技术可用于检测食 品中的有害物质、农药残留等，确保食品 质量和安全。
PART 05
生物芯片的挑战与前景
REPORTING
差异表达分析
比较不同条件下的分子表达谱 ，找出差异表达的基因或蛋白 质。
功能注释
对差异表达的基因或蛋白质进 行功能注释，揭示其在生物学 过程中的作用。
通路分析
对差异表达的基因或蛋白质进 行通路分析，揭示其在特定生
物学通路中的作用。
PART 03
生物芯片的类型与比较
REPORTING
DNA芯片
DNA芯片是一种高通量检测技术， 用于检测基因表达、基因突变和基因 组测序等方面。
详细描述
在新药研发和筛选过程中，生物芯片技术发挥着重要作用。利用生物芯片可以对大量候 选药物进行高通量筛选，快速找出具有潜在治疗作用的候选药物。同时，生物芯片技术
还可以用于研究药物作用机制和药物之间的相互作用，为新药研发提供有力支持。
环境监测与食品安全
总结词
生物芯片技术可以用于环境监测和食品 安全检测，保障公众健康和生态安全。
蛋白质组学及技术介绍PPT通用课件.ppt
3.二相SDS-PAGE
丙烯酰胺/甲叉双丙烯 酰胺溶液
分离胶缓冲液
10%（w/v）过硫酸铵 溶液
（30.8%T，2.6%C）：30%（W/V）丙烯酰胺和 0.8%甲叉双丙烯酰胺的水溶 液。将 300g 丙烯酰胺和 8g 甲叉双丙烯酰胺溶解于去离子水中，最后用去离
研究 内容
蛋白质的研究内容主要有两方面：
1、结构蛋白质组学：主要是蛋白质表达模型的研究，包括蛋白质氨基酸序列 分析及空间结构的解析种类分析及数量确定; 2、功能蛋白质组学：主要是蛋白质功能模式的研究，包括蛋白质功能及蛋白 质间的相互作用。
研究 内容
蛋白质组学可分为三个主要领域： 1、蛋白质的微特性以供蛋白质的规模化鉴定和他们的后翻译饰； 2、“差异显示”蛋白质组学供蛋白质水平与疾病在广泛范围的有力应用比 较； 3、应用特定的分析技术如质谱法（包括串联质谱法、生物质谱法）或酵母 双杂交系统以及其他蛋白质组学研究新技术研究蛋白质-蛋白质相互作用。
该方法所研究的蛋白均是在体内经过翻译后修饰的，并且是可 分离的天然状态的相互作用蛋白复合物，能够反映正常生理条件下的 蛋白质间相互作用
蛋白质相互作用
2、酵母双杂交系统：
该系统利用真核细胞调控转录起始过程中，DN A结合结构域(binding domain,BD)识别DNA上的特异序列并使转录激活结构域(activation domain, AD)启动所调节的基因的转录这一原理，将己知蛋白X和待研究蛋白Y的基 因分别与编码AD和BD的序列结合，通过载体质粒转入同一酵母细胞中表 达，生成两个融合蛋白。若蛋白X和Y可以相互作用，则AD和BD在空间上 接近就能形成完整的有活性的转录因子，进而启动转录，表达相应的报告 基因;反之，如果X和Y之间不存在相互作用，报告基因就不会表达。这样， 通过报告基因的表达与否，便可确定是否发生了蛋白质的相互作用。
蛋白质芯片技术介绍
principle is make various proteins orderly fixed on all
kinds of medium carrier（介质载体） as a test
chip.And then, using the tag antibodies(抗体) that
are specified by the fluorescent(荧光) substance
在同一系统中集发现和检测为一体——利用单克隆抗体芯片，鉴定未知抗 原/蛋白质，以减少测定蛋白质序列的工作量。
8.It can quantitatively use monoclonal antibody chip,.As a result of that the combination to chip antibody is quantitative, it can be used to measure quantity of antigen.
Then comes the protein chip
The protein chip（蛋白芯片） technology is
quickly developed
in recent years in chemical
biology as a high and new technology.It is the basic
Functional protein microarrays (also known as target protein arrays) are constructed by immobilising large numbers of purified proteins and are used to ideantify protein-protein, protein-DNA, protein-RNA, protein-phospholipid, and proteinsmall molecule interactions, to assay enzymatic activity and to detect antibodies and demonstrate their specificity. They differ from analytical arrays in that functional protein arrays are composed of arrays containing full-length functional proteins or protein domains. These protein chips are used to study the biochemical activities of the entire proteome in a single experiment.
蛋白质芯片.ppt
的相互作用关系。
蛋白质芯片的关键技术
1
提出生物学问题
（实验目的）
2
蛋白质芯片制备
6
数据分析和建模
（图象量化，标准化，
采集蛋白信息，建立模型）
检测
（荧光和比色扫描或拍照， 参数设置）
5
样品预处理
3
（重组蛋白，制备一、二级抗体，
荧光标记，配蛋白印记缓冲液）
生化反应
化学偶合，加底物， 反应温度和时间， 冲洗条件
亲和结合 亲和结合
Agarose thin film 3D gel pad
扩散
蛋白连接强度高、特异和高密度，低背景 蛋白需生物素化
蛋白连接强度高、特异和高密度，低背景 蛋白需His x6标记
表面蛋白分布均一容量
无需蛋白修饰过程，高结合容量
制作难，未商品化
蛋白质芯片的应用
疾病诊断和预警 药物开发 蛋白质组学
加入His6-RB 加入含 PepC抑制剂的 His6-RB A 1500 个点阵的微阵列 B 局部点阵放大图及SPR信号 Jung SO, et al., Proteomics 2005, 5, 4427–4431.
蛋白质组学 人动脉平滑肌细胞蛋白谱
4.7% 抗原（一组细胞-细胞间相 互作用分子）表达上调； 13.4%抗原（结构蛋白，体液响 应蛋白）表达下降
4
蛋白质芯片的制备
固相载体及其处理
载体（滴定板、滤膜、凝胶、载 玻片）
蛋白质的预处理
选择具有较高纯度和完好生物活 性的蛋白进行溶解
点制微阵列
可使用点制基因微阵列的商品化 点样仪或喷墨法等
固定微阵列上的蛋 白样点
膜为载体：芯片放入湿盒， 37°C 1h
蛋白芯片法igg
蛋白芯片法（IgG）1. 引言蛋白芯片法（IgG）是一种用于检测和研究蛋白质相互作用的技术。
在生物医学研究和临床诊断中，蛋白质相互作用扮演着重要的角色。
蛋白芯片法（IgG）通过将多种蛋白质固定在芯片上，并利用抗体与特定蛋白质相互作用的原理，实现对蛋白质相互作用的高通量分析。
本文将详细介绍蛋白芯片法（IgG）的原理、应用、优势和局限性，并展望其未来的发展方向。
2. 原理蛋白芯片法（IgG）的原理基于蛋白质的特异性相互作用。
首先，在芯片上固定多种蛋白质，可以使用不同的方法，如化学交联、光化学固定等。
然后，将待测的样品（如血清或细胞提取物）与芯片上的蛋白质相互作用。
最后，使用特异性的抗体来检测与待测样品中的蛋白质结合的蛋白质。
具体而言，蛋白芯片法（IgG）通常分为两个步骤：蛋白芯片制备和蛋白质检测。
•蛋白芯片制备：选择需要固定在芯片上的蛋白质，将其固定在芯片上的特定位置。
可以使用化学交联、光化学固定等方法实现蛋白质的固定。
•蛋白质检测：将待测样品与固定在芯片上的蛋白质相互作用，使待测样品中的蛋白质与芯片上的蛋白质结合。
然后，使用特异性的抗体来检测与待测样品中的蛋白质结合的蛋白质。
最常用的检测方法是荧光标记的二抗法，其中荧光标记的二抗与特异性抗体结合，形成荧光信号。
通过检测荧光信号的强度，可以确定蛋白质的相互作用。
3. 应用蛋白芯片法（IgG）在生物医学研究和临床诊断中具有广泛的应用。
以下是蛋白芯片法（IgG）的一些主要应用领域：3.1 蛋白质相互作用研究蛋白质相互作用是生物体内许多重要生物过程的基础。
蛋白芯片法（IgG）可以高通量地检测和分析蛋白质相互作用，帮助研究人员深入了解蛋白质的功能和调控机制。
通过蛋白芯片法（IgG），可以筛选出与特定蛋白质相互作用的潜在配体或抑制剂，为新药开发提供重要线索。
3.2 疾病标志物筛选蛋白芯片法（IgG）可以用于筛选疾病标志物，即与特定疾病相关的蛋白质。
通过比较正常样品和疾病样品中蛋白质的相互作用模式和强度，可以鉴定出与疾病相关的蛋白质。
蛋白质芯片技术手册
质的表达和功能；
集成性：在同一系统中集发现和检测为一体；
可定量检测：结合至芯片上的抗体通过标准曲线来对测定抗原进行定量，但一般飞行质谱不用于
定量分析；
代 替 和 互 补 传 统 检 测 方 法 ： 利 用 抗 体 芯 片, 可 替 代 Western Blot；利 用 定 量 抗 体 芯 片 ， 可 代 替
片中的主要类型，抗体芯片是将多种不同的捕获抗体印制在固相支持物上，每种抗体孤立成点，抗体之间
不相互影响，呈方阵排列。抗体固定在固相支持物上以后，用封闭液进行封闭空余位点，然后将生物样品
和芯片一起孵育，样品中特异性的抗原与捕获抗体偶联，偶联到捕获抗体上的抗原再与生物素标记的检测
抗 体 一 起 孵 育 ， 最 后 通 过Flour-链 霉 亲 和 素 或 者HRP-链 霉 亲 和 素 和 化 学 发 光 试 剂 进 行 荧 光 染 色 剂 检 测 或 者
化学发光信号检测，得到芯片结果图片，通过软件提取图片灰度值，得到芯片数据，根据数据来比较目标
因子信号差异和定量检测目标因子含量。
载体
各 种 抗 体
中国技术支持电话：020-32290485 E-mail:support_cn@
其他方面的的应用：毒理学、环境检测、食品卫 生安全的监测等。
中国技术支持电话：020-32290485 E-mail:support_cn@
六 蛋白质芯片的原理是什么？
蛋白质芯片技术手册
蛋白质芯片的检测原理主要是基于抗原抗体
目前，抗体芯片在越来越多的领域都起到了重 要的作用，包括鉴定正常和疾病生理过程的关 键因子、解释药物机理、研发生物标志物等， 极大地促进了病人的个性化医疗预言的实现。
虽然困难重重，但是抗体芯片技术仍以飞快的速度
《蛋白质技术》课件
ABCD
蛋白质免疫学鉴定
利用抗体与抗原的特异性结合，对蛋白质进行定 性和定量分析的技术。
蛋白质结晶学技术
通过蛋白质结晶和晶体衍射技术，解析蛋白质三 维结构的技术。
蛋白质纯化与鉴定的实例
血红蛋白的纯化与鉴定
利用凝胶过滤色谱法和亲和色谱法纯 化血红蛋白，通过质谱分析和免疫学 鉴定技术确定其一级结构和分子量。
《蛋白质技术》ppt课件
CONTENTS
目录
• 蛋白质技术概述 • 蛋白质的提取与分离 • 蛋白质的纯化与鉴定 • 蛋白质的修饰与改造 • 蛋白质技术的未来展望
CHAPTER
01
蛋白质技术概述
蛋白质的定义与功能
总结词
蛋白质是生物体内重要的生物大分子，具有多种生物学功能，如催化反应、细胞信号转导、免疫防御 等。
挑战
蛋白质结构的复杂性、蛋白质功能的多样性和蛋白质相互作用的动态性等，给 蛋白质技术的研究和应用带来了巨大挑战。
机遇
随着科技的不断进步，蛋白质技术的研究和应用领域也在不断拓展，为解决人 类面临的健康、环境、能源等问题提供了新的机遇。
蛋白质技术的创新与发展趋势
创新
蛋白质技术的创新主要表现在蛋白质设计和改造、蛋白质相互作用研究、蛋白质 组学和蛋白质芯片等领域。
蛋白质修饰与改造的实例
酶的改造
通过化学修饰和基因工程技术改 造酶，提高其催化效率和稳定性
。
抗体药物的改造
通过基因工程技术改造抗体，提高 其亲和力、特异性和药代动力学性 质。
细胞因子的改造
通过基因工程技术改造细胞因子， 以降低其毒副作用和提高治疗效果 。
CHAPTER
05
蛋白质技术的未来展望
蛋白质技术的挑战与机遇
蛋白芯片技术
蛋白芯片技术蛋白芯片技术（protein chip technology）是一种新兴的高通量蛋白质分析方法，它将传统的基于凝胶电泳或质谱的蛋白质研究方法进行了革命性的改进。
蛋白质在生物体内起着非常重要的作用，它们参与了几乎所有的生命活动，包括代谢、信号传导、调节基因表达等。
因此，研究蛋白质的功能和相互作用对于理解生物过程、诊断疾病以及药物研发具有重要意义。
传统的蛋白质分析方法主要通过免疫学、质谱学等技术手段进行，但这些方法存在许多限制，例如样品需求量大、操作复杂、分辨率低、扩展能力有限等。
而蛋白芯片技术的出现极大地提高了蛋白质研究的效率和准确性。
蛋白芯片是一种将蛋白质固定在固相载体上的微阵列，可以同时检测数千种蛋白质相互作用以及蛋白质表达水平等。
蛋白芯片的制备主要包括两个步骤：蛋白质固定和信号检测。
蛋白质固定是通过将蛋白质共价地或非共价地固定在芯片表面上。
目前常用的固定方法主要有化学交联、亲和吸附和酶免疫学固定。
化学交联是通过化学反应使蛋白质与载体之间形成共价键，以增加固定的稳定性。
亲和吸附则是利用亲和剂与蛋白质之间的选择性结合，实现蛋白质固定。
酶免疫学固定是利用酶标法将抗体与酶结合，然后将酶标抗体与蛋白质反应，实现蛋白质固定。
信号检测是通过适当的方法检测芯片上固定的蛋白质的信号。
常用的信号检测方法包括荧光检测、质谱分析、生物传感器等。
荧光检测以荧光标记蛋白质或与蛋白质结合的抗体为基础，通过荧光信号的强弱来检测蛋白质的存在和表达水平。
质谱分析则是将蛋白质分子进行质量和结构的分析，以进一步了解蛋白质的功能和相互作用。
生物传感器则是通过结合生物识别元件和适当的信号转换器，实现对蛋白质的快速、灵敏的检测。
蛋白芯片技术的应用有着广泛的潜力。
例如，在生命科学领域，蛋白芯片可以用于研究生物过程中的蛋白质相互作用、疾病的诊断与治疗、药物筛选与靶点发现等。
在临床诊断中，蛋白芯片可以用于早期癌症的诊断、个体化药物治疗的选择以及预后判断等。
ChIP实验课件
何谓ChIP实验技术
主要内容
何谓ChIP实验技术 ChIP技术基本步骤及注意事项
ChIP实验技术的应用
ChIP技术的基本步骤
细胞的固定
染色质的断裂
优D基N秀A本的幻分步析灯骤鉴片定
交联反应的逆转及DNA的纯化
染色质免疫沉淀
细胞的固定
染色质结构本身是动态的， 并甲且醛D是N一A与种非高组分蛋辨白率相的互可作逆用的常交是联瞬剂时的。
染色质免疫沉淀
Input 对照 Beads 选择 抗体的选择 阳性与阴性对照
Input 对照
在进行免疫沉淀前，需要取一部分断裂后的染色质做Input对照。 Input是断裂后的基因组DNA，需要与沉淀后的样品DNA一起经 过逆转交联，DNA纯化，以及最后的PCR或其他方法检测。
必不可少的步骤 Input对照可以验证染色质断裂的效果，还可以根据Input中的靶
抗体的选择
不是所有的抗体都能做ChIP实验的， 只有经过ChIP实验验证后的抗体才能确保实验结果的可靠性，
实验成功的关键
因为在蛋白质与染色质交联结合时，抗体的抗原表位可能因为与结合 位点的距离太近，不能被抗体识别，所以不能有效地在体内形成免疫
沉淀复合物，直接影响ChIP的结果。
染色质免疫沉淀
Input 对照 Beads 选择 抗体的选择 阳性与阴性对照
注意事项
在超声波断裂染色质时，要在冰上进行，且要设计时断时续的 超声程序，保证低温。
超声探头要尽量深入管中，但不接触管底或侧壁，以免产生 泡沫。
总超声时间也不要太长，以免蛋白降解。
ChIP技术的基本步骤
细胞的固定
染色质的断裂
优D基N秀A本的幻分步析灯骤鉴片定
食管癌蛋白质芯片的研究与应用.ppt2
三、抗原蛋白芯片检测血清样品
3、分两组，分别用C1、C2各自标 记洗涤后的芯片（此时若芯片中含 有AB复合体，则C1 、C2会与AB 复合体进行特异结合,即ABC复合 体） 4、再次用PBST 缓冲液洗涤几次
洗涤/干燥台
四、 结果处理和数据的统计学分析
把芯片用荧光扫描仪或激光共聚焦扫描等技术 进行扫描，得出数据并分析。 racial=Cy5/Cy3 >2 阳性 说明患有食道癌
目前我国筛查食管癌前病变的方法
• 食管拉网脱落细胞检查 • 敏感性较低，约为50～70％，漏检率高 • 食管内窥镜检查 • 敏感性较高，但这项技术需特殊设备，操 作复杂，价格昂贵。
食道癌前病变相关抗原蛋白芯片检测技术
特点：具有很高的敏感性和特异性， 成本较低 廉 为高发区高危人群筛查提供了一种 易于接受、简便、快捷、成本低 廉 的新的筛查手段。
基本设计思路
1.制备体外抗原A并固定 在芯片上 2.把血清滴加在含有A的 位子上，若血清中含 有相应抗体B则会特 异结合成AB复合体 芯 3.把含有荧光素的物质C 片 加于芯片上，若芯片 上含有AB复合体，C 会与AB复合体进行特 异结合，显色出来
抗原A 抗体B 标记特定荧光抗体的蛋白 质C
具体的方法与步骤
一、抗原的制备
二、蛋白芯片的制备
三、抗原蛋白芯片检测血清样品 四、 结果处理和数据的统计学分析定的方法与 药品进行转录、翻译、纯化 提取所需的蛋白质，即抗原A
二、蛋白芯片的制备
把 抗 原 A 固 定 在 芯 片 上
4针机械手从384孔板中取样
48针的机械手进行点样（48针机械手可以
在6小时内对50个具有1,000点样点的芯片进行点样）
针状点样枪头：
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主要封闭试剂：BSA
（二）抗原抗体的固化
1 化学性固定
化学性配基包括疏水基团、阴离子、阳离子、金属 离子、混合离子等
2 生物性固定
生物性配基包括受体、配体、酶、抗体 -抗原等
（三）捕获分子
1 抗体
由于具有高度的特异性和亲和性，单克隆抗体是比较好的一 种探针蛋白质。用其构筑的芯片可用于检测蛋白质的表达丰 度及确定新的蛋白质。
（一）蛋白质芯片的制备
一 固相载体及其处理
载体（滴定板、滤膜、凝胶、载玻片）
二 蛋白质的预处理
选择具有较高纯度和完好生物活性的蛋白进行溶解
三 点制微阵列
可使用点制基因微阵列的商品化点样仪或喷墨法等
四 固定微阵列上的蛋白样点
膜为载体：芯片放入湿盒,37°C 1h 载玻片为载体：化学修饰产生醛基固定蛋白
1 以质谱技术为基础的直接检测法
如表面增强激光解析离子化飞行时间质谱技术 (SELDI-TOFMS),可以使吸附在芯片表面的靶蛋白离子化,在电场力的作 用下飞行,通过检测离子的飞行时间计算出质量电荷比,用以 分析蛋白质的分子量和相对含量。
2 蛋白质标记法
常用的芯片信号检测是将芯片置入芯片扫描仪中,通过采集 各反应点的荧光位置、荧光强弱,再经相关软件分析图像,即 可以获得有关生物信息。
特点
可以与基因芯片的制作和检测工具配套使用； 很容易蒸发；不适合用于多步反应；造价便 宜；容量较小；容易发生交叉污染
可以与基因芯片的制作和检测工具配套使用； 不易蒸发；可以用于多步反应，但是有其较 固定的缓冲条件；造价昂贵；容量较大；不 易发生交叉污染
微孔板上构建的 可以与基因芯片的制作和检测工具配套使用； 蛋白质芯片 不易蒸发；适用于多步反应；造价便宜；容 量较大；不易发生交叉污染
蛋白质芯片技术
目录
一 蛋白质芯片技术产生的背景 二 蛋白质芯片的概念 三 蛋白质芯片的主要特点 四 蛋白质芯片的分类 五 蛋白质芯片技术的简要操作步骤 六 蛋白质芯片的应用
一 蛋白质芯片技术产生的背景
随着人类和其他生物的全基因组序列的 完成，人们开始认识到基因仅仅是生物体遗 传信息的载体，而生命活动的执行者、表观 性状的体现者则由基因编码的产物—蛋白质 所行使。基因只是一种编码，由它指导细胞 合成蛋白质，而几乎所有的生物化学反应均 发 生在复杂的蛋白质分子之间或有蛋白质 参与，所有的外在表现均由种类繁多的蛋白 质所决定。
六 蛋白质芯片的应用
1 用于蛋白质 -蛋白质、蛋白质 -核酸、 蛋白质-脂类等相互作用研究；特异性 蛋白质的筛选；功能蛋白质组研究。
例如，应用酵母蛋白质芯片进行钙调蛋 白的研究；应用磷脂酰肌醇来筛选磷 脂酰肌醇的结合蛋白。
2 疾病诊断的研究。 目前，临床上应用的蛋白质芯 片主要是用于检测肿瘤标志物的蛋白质芯片。它 的应用范围主要在以下几个方面：
? 随着分子生物学技术的发展，生物芯 片技术研究工作不断深入， DNA芯片技 术被逐渐用于对生物样品中核酸序列 表达的检测和比较研究。
? 随着DNA芯片技术的不断成熟，以及基 因研究所取得的令人瞩目的成果，进 一步推动 蛋白质功能的研究及相关技 术的发展 ，蛋白质芯片技术因此应运 而生。
二 蛋白质芯片的概念
纯化或重组蛋白是另一种类型的捕获分子，特别是应用于在 蛋白质功能分析方面，如蛋白质相互作用、翻译后修饰、蛋 白质-小分子间相互作用和自身抗体。重组蛋白可以以融合 蛋白的形式，从体外表达的细菌系统中分离纯化。
（四）微阵列设计与制备
1 人工制备芯片
主要有两种 ,即手工点样和免疫打点印迹装置。 存在着的明显问题是不能够建立高密度芯片、样 品和捕获分子消耗大和敏感性较低
五 蛋白质芯片技术的简介
操作步骤
1
提出生物学问题
（实验目的和建模
（图象量化，标准化，
采集蛋白信息，建立模型）
检测
（荧光和比色扫描或拍照， 参数设置）
样品预处理
3
（重组蛋白，制备一、二级抗体，
荧光标记，配蛋白印记缓冲液）
生化反应
化学偶合，加底物， 反应温度和时间，
冲洗条件
2 微阵列制备仪
主要有直接接触式和非接触式两种类型 ,也是目前市 场上常用的两种方法
（五）抗原或抗体的标记
1 酶标记
常用的标记酶有辣根过氧化物酶 (HRP) 、碱性磷酸 酶(AP)等.
2 荧光物标记
荧光免疫分析中常用的荧光物质有异硫氨酸荧光素、 丹磺酰氯、罗丹明 β -异硫氰酯等。
（六）蛋白质芯片检测方法
4 药物筛选、药代动力学研究。
5 在毒理学中的应用。
6 环境监测。 7 食品卫生安全的监测。
（1）用于肿瘤患者的辅助诊断、疗效判断、病情监 测、预后评估及判断肿瘤有无复发和转移等。
（2）用于肿瘤高危人群的定期筛查。高危人群主要 是指 45岁以上的人群、患各种慢性炎症和各种慢 性疾病的患者、有肿瘤家族史和肿瘤高发区居民 等。
（3）用于肿瘤分子流行病学调查及肿瘤生物学研究。
3 抗体筛查 。例如， 对噬菌体抗体库一 次可对 上万 个不同的抗体克隆进行检 测。
蛋白质芯片是将各种微量纯化的蛋白质 阵列在一种高密度的固相载体上，并与 待测样品杂交，以测定相应蛋白质的性 质、特征以及蛋白质与生物大分子之间 的相互作用的方法。
三 蛋白质芯片的主要特点
1.高通量 2.灵敏度较高 3.重复性好 4.操作自动化
四 蛋白质芯片的分类
? 按蛋白质性质分类 1.无活性芯片： 将已经合成好的蛋白质以高密度阵
列点样在芯片上，进行杂交反应。 2.有活性芯片： 把生物体直接点在芯片上，并原位
表达蛋白质。 ? 按形式分类 1.玻璃载玻片芯片（在玻璃表面构建） 2.3-D 胶芯片（在多孔凝胶垫上构建） 3.微孔芯片（在微孔板上构建）
不同种类的蛋白质芯片的特点
类别
玻璃表面构建的 蛋白质芯片
多孔微胶垫上构 建的蛋白质芯片
2 寡聚核苷酸
适配体,即寡聚核苷酸 能够作为捕获分子用于连接蛋白质， 并且有很高的特异性和亲和力。
3 肽样寡聚体
鉴于多肽具有小分子和蛋白质的双重优势，在蛋白质芯片系 统中，多肽是另一种具有发展前景的捕获分子。
4 小分子配体
制备捕获分子最为有效的