科研进展

深圳先进院等开发全自动低温数字微流控设备实现蛋白质相互作用检测分析

时间:2023-10-16  来源:医工所 文本大小:【 |  | 】  【打印

  中国科学院深圳先进技术研究院医工所杨慧研究员团队,与厦门大学萨本栋微米纳米研究院陈宏教授团队合作,在Lab on a Chip 上发表了题为A low-temperature digital microfluidic system used for protein-protein interaction detection的研究,并被选为当期的封底文章 (Back cover)。该团队开发了一种基于低温数字微流控系统的蛋白质与蛋白质相互作用检测盒(LTDMF-PPI-Box),以实现自动、快速、无损、高效的蛋白质与蛋白质相互作用检测。本研究中,沈杰男博士和廖嘉琪硕士为共同第一作者,杨慧研究员和陈宏教授为共同通讯作者,中国科学院深圳先进技术研究院为第一通讯单位,厦门大学为第二通讯单位。 

  蛋白质-蛋白质相互作用(Protein-protein interaction, PPI)是生命体系中最基本的一种现象,它们在细胞内扮演着重要的角色。各种生物学过程和疾病的发生、发展和预测都离不开蛋白质-蛋白质之间的相互作用,研究蛋白质之间的相互作用对于理解疾病的发生、发展具有重要的意义,通过科学方法精准测定其作用途径和作用方式等本质信息,能够极大助力诸如新型药物靶标发现等生物医学研究及药物研发。目前,常见的PPI的检测方法有串联亲和纯化、荧光共定位、荧光双分子互补、荧光能量共振转移、免疫共沉淀和蛋白质芯片等。上述方法通常自动化程度不足,难以高效实现并行检测;此外,受限于当前检测技术在检测灵敏度及检测速度上的不足,难以实现高效、精准的PPI测量。为解决上述难题,研究人员开发了一种基于低温数字微流控系统的PPI检测盒(LTDMF-PPI-Box),以实现自动、快速、无损、高效的PPI检测。LTDMF通过编程控制液滴的运动,将PPI的检测时间从数十小时缩短至1.5小时。此外,集成热电冷却器(TEC)可确保蛋白质的工作温度,将蛋白质的保存率提高至90%以上,以利于后步的操作及应用。该团队以与胰岛素分泌密切相关的RILP蛋白和Rab26蛋白之间的相互作用作为原型,进一步证明了LTDMF-PPI-Box的可行性。

  LTDMF-PPI-Box由数字微流控系统和温度控制系统两部分组成。数字微流控系统实现精准的样本操作及检测;温度控制系统实现样本环境控制以提高检测精准度及后步应用可行性。相较于传统的PPI检测方法,LTDMF-PPI-Box是一种极具优势的蛋白质相互作用检测平台,其自动化潜力有望解决相互作用蛋白高通量筛选的需求,因此LTDMF-PPI-Box未来有望加速PPI网络的建立。

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LTDMF-PPI-Box

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