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1、ScottLuoM D andPh D R DDirectorsluo orsluo815 Cell 13119583381 China 广州瑞博奥生物科技有限公司广州华南生物芯片研究中心Tel 020 32077025Fax 020 32077025Website O 蛋白质与抗体芯片在生物医学研究和转化医学中的应用 ArraysofDiscovery TheapplicationofProteinAntibodyArraysinBiomedicalResearchandTranslationalMedicine RayBio CSeriesArray MouseCytokineAntibo
2、dyArrayIII IL 6 IL 6Knockoutmouse IL 6 Wildtypemouse 什么是蛋白质芯片 蛋白质芯片 ProteinArray 将大量不同的蛋白质有序地排列 固定于固相载体表面 形成微阵列 利用蛋白质分子间特异性结合的原理 实现对生物蛋白质分子精准 快速 高通量的检测 蛋白质芯片制作 150plreagentsaddedto50nldrop Structuredsurfacelandingpad 蛋白质芯片制作 化学发光检测 荧光检测 Interestfact 0 35nanoliter nL perspot全球第一个蛋白质芯片公司 RayBiotech In
3、c 2001 USA NC膜 玻璃 多种检测指标高密度集成在一个固相载体上 固定在芯片上的生物材料 Antibody抗体Protein蛋白质Polypeptide多肽Peptoid拟肽Glycan糖类Lipid 脂类 典型的抗体芯片 夹心法 工作原理 基于生物素标记的抗体芯片 Discovernovelligandstoknownproteins Discoverauto antibodysignatures 蛋白 多肽 拟肽 多糖芯片的工作原理 screeningprotein carbohydrateinteractions Identifytheglycansbindingpartner
4、sinbiologicalsamplesIdentifywhethertargetproteinsarecarbohydratebindingproteinsProbebindingofvirusesandwholecellstoglycansProfilethesubstratespecificityofenzymes glycosyltransferases glycosidases etc Profiletheinflammatoryimmuneresponse 蛋白质芯片的优势 High content 高密度 每张芯片采用同一样品 可同时检测多达几百 甚至上千种目标蛋白或多肽 是蛋白
5、质组学研究的最佳工具 Miniaturization 微型化 节省样品 10 50 L 试剂 实验空间 仪器设备High throughput 高通量 每天能完成多达上千样品的检测Highsensitivity specificity andreproducibility高灵敏度 ng pg mL 高特异性 高重复性Automation 自动化 可实现从加样到结果分析的全自动化 ThesystemCVforIL 5froma60 slide 960arrays runisabout9 SandwicharraySystemCV 自动清洗系统 芯片的结果提取 激光扫描仪GenePix 博奥生物有
6、限公司的LuxScan10K 玻片芯片结果 大多数基因芯片扫描仪都可以使用只要具有Cy3荧光剂 绿色 通道 20 m的像素分辨率能够扫描标准大小的玻片即可 25 75 1mm 膜芯片提取结果 X ray胶片 比色法检测TMB底物 化学发光系统 UVP Bio Rad 红外荧光扫描 LICOROdyssey双色红外激光成像系统 Anexample 项目 Biomarkerscanningofleukemia样本 51physicalexaminationserumsamples 41leukemiapatientserumsamples芯片 QAH CAA 3000 160targets Nor
7、malizationwithICdata hGF hCHE hREC hINF3 ComparisondatabetweenUSandGZ GZMed SA2 51 51detectedtargetswithP1 5 信号通路预测 蛋白相互作用预测 ApplicationsofRayBio proteinandantibodyarraysRayBiotech生物高科技公司蛋白和抗体芯片的应用 1 生物标志物 Biomarker 研究发现新生物标志物早期诊断多指标 多疾病同时诊断2 新药研发发现药物的靶标筛选有前景的新药研究药物作用 确定潜在副作用选择临床试验 治疗的合适病人3 蛋白质表达谱蛋白
8、质多肽 抗体小分子4 蛋白功能谱蛋白质间相互作用DNA 蛋白质相互作用RNA 蛋白质相互作用小分子 蛋白质相互作用蛋白质修饰5 生物医学研究发现研究模型的重要因素阐明分子机制建立数据库 CancerCell25 605 620 May12 2014 IF 23 893 本实验所用产品 RayBiotech人AAH CYT 5抗体芯片 研究背景 乳腺癌是女性死亡的主要恶性肿瘤之一 乳腺癌转移是导致乳腺癌患者死亡的主要原因上皮 间质转化 EMT 是乳腺癌肿瘤转移的关键步骤乳腺癌是巨噬细胞浸润程度最高的恶性肿瘤之一 部分病例的巨噬细胞甚至占了肿瘤成分50 以上 肿瘤相关巨噬细胞浸润程度与肿瘤转移成正
9、相关肿瘤相关巨噬细胞 TAM 与乳腺癌转移的机制未明 APositiveFeedbackLoopbetweenMesenchymal likeCancerCellsandMacrophagesIsEssentialtoBreastCancerMetastasis Highlights CancercellswithEMTactivatemacrophagestoaTAM likephenotypebyGM CSF TAMsinduceEMTofbreastcancercellsviaCCL18toformapositivefeedbackloop Theinteractionbetweenca
10、ncercellswithEMTandTAMsisessentialtometastasis HighGM CSForCCL18incancersamplesisassociatedwithEMTandpoorprognosis 研究内容 思路 表型观察表型变化相关蛋白筛查机制探讨 间质型乳腺癌细胞上清可以诱导巨噬细胞为肿瘤相关巨噬细胞 TAM 乳腺癌细胞被诱导发生EMT时可以激活巨噬细胞分化为肿瘤相关性样的巨噬细胞 采用RayBiotechAAH CYT 5的细胞因子抗体芯片筛查表皮型乳腺癌细胞细胞上清和间质型乳腺癌细胞上清发现间质性乳腺癌细胞分泌的GM CSF是刺激巨噬细胞发生表型变化 表
11、现肿瘤相关巨噬细胞特征 TAM 的关键因子 APositiveFeedbackLoopbetweenGM CSFfromCancerCellsandCCL18fromMacrophagesInVitro AnnalsofNeurology Volume57 Issue1 pages67 81 January2005 IsAutismanInflammatory 炎症 Disease Autism 自闭症 isaneuro developmentaldisorder Etiologyandpathophysiology 病因和病理生理学 islargelyunknownInflammatoryc
12、omponentwassuspectedbutnotyetconfirmed CancytokinelevelsinbraintissuesandCSF 脑脊液 revealanimmunopathologyassociatedwithautism Vargas etal AnnNeurol2005 57 67 81 Vargas etal AnnNeurol2005 57 67 81 MCP 1 IL 6 TGF 1 IGFBP 1cerebellum Cbl 小脑anteriorcingulategyrus Acg 前扣带回middlefrontalgyrus Mfg 额中回 Cytoki
13、neprofileinbraintissuesobtainedusingcytokineproteinarraymethods A CytokineproteinarraysinCSFsamplesfromanautisticpatientandacontrol Thespotsformacrophagechemoattractantprotein MCP 1 interferon TGF 2 interleukin 8 andIGFBP 1showedamarkeddensityincreaseascomparedwiththeCSFcontrol B I Profileofexpressi
14、on foldincrease ofcytokinesthatwerefoundmarkedlyincreasedinautisticpatientsascomparedwithcontrols p0 05 Mann WhitneyUtest Cytokineprofilesincerebrospinalfluid CSF fromautisticandcontrolpatients InflammatoryComponentofAutism Neuroinflammatorypathogenesisofautism 自闭症神经炎性发病机制 ismediatedbyglialcellactiv
15、ationofinnateimmunepathways 由神经胶质细胞活化自身免疫路径调控 TGF beta1andMCP 1representimportantclinicalbiomarkersortherapeutictargetsforautism Seminalpapergavefirstevidenceofneuroinflammationinautism论文首次揭示自闭症的神经炎性Thispaperbeencitedover700times Vargas etal AnnNeurol2005 57 67 81 Inaseminalstudy Cell 2013Jan17 152
16、1 2 51 67 byAnuraRambukkanaandcolleaguesattheMedicalResearchCouncilCenterforRegenerativeMedicineinLondonandtheRockefellerInstituteinNewYork theRayBioMouseChemokine CytokineAntibodyArrayCseries1000wasutilizedtotestforthepresenceofbiologicallyactiveproteinsinmediaconditionedbyadultSchwanncellreprogrammedprogenitor stem likecells Theapplicationofthisarrayallowedfortheidentificationofimmunomodulatoryfactorssecretedbythesecellsthatpromotebacteria ladenmacrophagesurvivalandmigration thusexacerbatingth
