智慧地球图片大全 [交大智慧]交大团队构建成功全球第一款全覆盖登革病毒蛋白质芯片

2017-01-09

[编者按]一百多年来,交大人用知识和智慧创造累累硕果,谱写了近现代史上的诸多“第一”。这是人才培养的智慧、科学研究的智慧、服务社会的智慧、为国争光的智慧。新闻网特推出“交大智慧”专栏,聚焦交大人的智慧之光,展现交大人为国家发展和社会进步作出的重大贡献。

智慧地球图片大全 [交大智慧]交大团队构建成功全球第一款全覆盖登革病毒蛋白质芯片

上海交通大学系统生物医学研究院陶生策研究团队与广东CDC病原微生物研究所吴德团队合作,发展了一套命名为PAGES的快速蛋白质芯片构建策略,并在该策略的基础上,针对登革病毒开发了全球第一款全覆盖登革病毒蛋白质芯片。该研究成果于2016年12月13日在国际蛋白质组学领域排名第一的专业期刊Molecular & Cellular Proteomics (MCP)上在线发表。

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上海交通大学系统生物医学研究院陶生策研究员的主要研究方向为蛋白质芯片技术的开发及应用,建立了系列特色蛋白质芯片技术平台,并在此基础上开展了与医学密切相关的系统性研究。

病毒性传染病,愈演愈烈,快速、高效、系统地了解病毒的生物学特性,尤其是免疫原性等,是有效诊断技术发展和新疫苗研制,并最终促进疫情防控的关键;作为RNA病毒中的一种,登革病毒每年感染数千万人,其遗传信息高度可变,目前缺乏有效的疫苗、药物及研究工具;传统蛋白质芯片构建技术具有构建周期长、严重依赖天然模板、无法应对高变异序列等不足。

研究者以登革病毒为模板,通过一系列的生物信息学分析,对已公开发表的3000多条登革病毒蛋白氨基酸序列开展聚类分析,获得每一血清型的共有序列,转换成对应的基因序列,并进行序列优化后,最终获得所有蛋白质对应的基因序列。采用基因合成的方式,快速获得遗传材料及表达克隆,进行异源表达,高效获得大量可溶性的目标蛋白质,实现蛋白质芯片的快速制备。

研究人员通过筛选I型登革病毒感染患者和正常个体血清,获知蛋白质I-E和III-E是区分两者最有潜力的标识物。随后,进一步使用ELISA进行验证。此外,使用所构建的登革病毒蛋白质组芯片还筛选了II型、III型登革病毒感染患者,恙虫感染患者,乙脑感染患者和出血热患者血清中针对不同登革病毒抗原的抗体含量。最后,还调查了I型登革病毒感染患者血清中抗体随时间的变化规律。

该研究所构建的蛋白质芯片将有力地促进登革病毒相关研究,基于血清分析所发现的标识物将为新型诊断技术的发展提供指引。本研究所发展的快速蛋白质芯片构建技术具有通用性、无需接触传染源等,将为系列重要RNA病毒和其它相关蛋白质芯片的构建铺平道路。

研究中所涉及的血清由广东省疾病预防控制中心提供。上海交大祁环博士和广东省疾病预防控制中心周惠琼主任技师为本研究共同第一作者,陶生策研究员和吴德教授为共同通讯作者。

该项研究得到了国家重点研发计划“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项、国家自然科学基金和中国博士后基金等的支持。

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