[發明專利]一種蛋白質芯片的快速制備方法

有效

• 申請號: 201610396739.8
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN107460202B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 陶生策;祁環;郭書娟;李陽
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C12N15/70
• 分類號: C12N15/70;C12N15/40;C40B50/14
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

本發明涉及一種蛋白質芯片的快速制備方法，本發明的方法基于重組蛋白質構建的；其中，所述重組蛋白質是不同微生物之間存在的高度可變氨基酸序列的共有氨基酸序列，或者是不同微生物之間存在的某一個或者幾個自然存在的既定氨基酸序列。與現有技術相比，本發明具有通用、高效、快速、制備周期短等特性，可在沒有遺傳材料或遺傳材料高度可變的情況下，快速獲取蛋白質或蛋白質共有氨基酸序列對應的基因、可溶性蛋白質，快速制備蛋白質芯片；為微生物，尤其是具有高致病性、高傳染性、高突變率等特性的病原微生物的基礎研究，提供快速、高效、全局性的研究手段和技術平臺，從而為其診斷、防控、疫苗研制、新藥研發等奠定基礎。

技術領域

本發明涉及一種蛋白質芯片的快速制備方法，具體涉及在沒有遺傳材料或遺傳材料高度可變的情況下，快速獲取蛋白質或蛋白質共有氨基酸對應的基因、可溶性蛋白質，快速制備蛋白質芯片。

背景技術

2000年以后，新發重大傳染病的頻率逐步提高，帶來的衛生災難越來越大，呈愈演愈烈之勢，SARS冠狀病毒、埃博拉病毒、MERS冠狀病毒、寨卡病毒等，給當地居民的生命健康帶來巨大威脅。同時，一些常見的微生物，如流感病毒、登革病毒、艾滋病毒、結核分枝桿菌、霍亂弧菌等，通過遺傳突變，使其能夠逃避宿主免疫系統，產生耐藥性，極大降低當前診斷、治療措施的有效性，也給當地居民的健康產生巨大挑戰。因此，快速、高效、系統、全面地了解微生物的生物學特性，尤其是病原微生物的免疫原性、致病機理、與宿主間的相互作用等，是有效診斷技術發展、新疫苗研制、治療方案開發的關鍵。此外，高致病性、高傳染性、高突變率等特性，進一步加大了相應微生物基礎研究的難度。

作為一種高通量分析檢測平臺，憑借其獨特的優勢，如體積小、通量高、分析檢測速度快、樣品需求量少等，蛋白質芯片已在生命科學及醫學等相關領域發揮了巨大作用。借助蛋白質芯片技術，可實現快速、高效、系統地了解病毒及其他微生物的生物學特性。但是，蛋白質芯片的制備是其應用的前提。目前蛋白質芯片制備的缺陷，主要集中于以下幾個方面：制備周期長；過程極其繁瑣；嚴重依賴原始遺傳材料或基于原始遺傳材料而構建的cDNA文庫；忠實反應原始核酸序列，增加異源表達獲得足夠、相應可溶性蛋白質的難度；無法應對核酸序列高度可變的狀況等。這些缺點限制了蛋白質芯片的制備效率及應用前景。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的就是建立一種蛋白質芯片的快速制備方法，以彌補已有方法的不足，為微生物，尤其是具有高致病性、高傳染性、高突變率等特性的病原微生物的基礎研究，提供快速、高效、全局性的研究手段和技術平臺，從而為其診斷、防控、疫苗研制、新藥研發等奠定基礎。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供一種蛋白質芯片的快速制備方法，所述構建方法是基于重組蛋白質構建的。其中，所述重組蛋白質是不同微生物之間存在的高度可變氨基酸序列的共有序列，或者是不同微生物之間存在的某一個或者幾個自然存在的既定氨基酸序列。

優選地，所述重組蛋白質是通過轉化子構建，蛋白質異源表達，高通量獲得親和純化用標簽融合的重組蛋白質。

優選地，所述轉化子構建中采用的遺傳材料是通過全基因合成的；其中，所述遺傳材料的序列信息是通過如下方法獲取的：

通過分析不同微生物的現有蛋白質氨基酸序列，獲得高度可變氨基酸序列的共有氨基酸序列，或者某一個或者幾個自然存在的既定氨基酸序列；并按照標準密碼子表將所述氨基酸序列轉化成對應的核苷酸序列，進一步優化，即得相應遺傳材料的序列信息。

進一步地，所述優化的因素包括：蛋白質異源表達宿主(如E.coli菌株BL21、Pichia pastoris、CHO細胞等)使用密碼子的偏好性、限制性酶切位點、GC含量、CpG含量、對應mRNA的二級結構、潛在剪接位點、mRNA的多聚腺苷酸位點、內部χ位點、內部核糖體結合位點、負調控的CpG島、RNA不穩定基序、重復序列、干擾克隆操作的限制酶切位點等。