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Desafios do Microarray da proteína

Um microarray da proteína consiste na imobilização das proteínas em fileiras organizadas e das colunas em cima de uma estrutura do apoio. A estrutura do microarray da proteína permite a análise da alto-produção de funções e de interacções da proteína.

Crédito: foto Shutterstock.com da ciência

Um uso adiantado da tecnologia era para a detecção de capacidades obrigatórias da proteína. A interacção entre duas proteínas é investigada colocando uma proteína na disposição em amostras múltiplas. Cada amostra é sondada então com uma proteína fluorescente etiquetada, com as interacções identificadas por um ponto fluorescente da amostra. As várias interacções da proteína foram investigadas, incluindo o anticorpo-antígeno que emparelha-se para o uso em diagnósticos clínicos.

Os Microarrays permitem a produção de quantidades altas da amostra em uma taxa rápida com custos de gastos de fabricação baratos. A tecnologia aumentou a facilidade da manipulação, assim como o nível de reprodutibilidade. Quando houver umas vantagens claras aos microarrays da proteína, sua aplicação não é sem desafios.

Desafios aos microarrays tornando-se da proteína

Os microarrays da proteína foram desenvolvidos do microarray mais comumente empregado do ADN. As exigências de microarrays da proteína são não obstante mais complexas e exigiram o material personalizado dos microarrays clássicos do ADN para fazê-los apropriados.

As proteínas são vulneráveis à desnaturação através das mudanças no pH e na temperatura. Além disso, quando o ADN puder simplesmente ser imobilizado com uma interacção electrostática, as proteínas têm uma carga de superfície mais variável, que signifique que o material usado para microarrays do ADN tem que ser adaptado.

Para microarrays do anticorpo, os anticorpos devem permanecer activos a fim ligar ao analyte na superfície. Isto exige um material de imobilização que preserve a fase activa do anticorpo por longos período do tempo no armazenamento.

Um método de pôr proteínas funcional activas é imobilização com a ligação covalent à superfície lisa da placa de vidro. Os tipos de agentes de imobilização incluem o alumínio, o ouro e os polímeros hidrófilos, que todos são aplicados como o revestimento à superfície do apoio da disposição.

Desafios às concentrações de determinação da proteína

Porque os microarrays da proteína fornecem a possibilidade de analisar centenas de interacções entre anticorpos e antígenos em uma disposição, o desafio de concentrações de determinação das proteínas foi introduzido. Pode haver uma variação de seis dobras de concentrações da proteína da dentro-pilha, assim que significa que os métodos de detecção precisam de poder determinar concentrações da proteína com ordens de grandeza diferentes.

Um problema adicional de negativos falsos pode igualmente ser produzido da investigação básica de interacções da proteína em uma disposição. A conjugação das proteínas em um microarray pode mudar a estrutura de dobramento da proteína, destruindo o anticorpo-antígeno que emparelha-se e que conduz assim a um resultado do negativo falso.

Superando desafios livre etiqueta-baseado e em microarrays da proteína da etiqueta

O desafio para refinar microarrays da proteína para a utilização para o nível de microarrays do ADN é actualmente corrente. Há agora duas estratégias para a detecção do microarray da proteína: etiqueta-baseado e etiqueta livre.

os microarrays Etiqueta-baseados usam o método tradicional de etiquetar pontas de prova através dos materiais tais como tinturas fluorescentes ou isótopos radioactivos. Ao contrário, etiquete a medida livre dos microarrays uma propriedade inerente da amostra da ponta de prova, tal como sua massa. Embora os microarrays etiqueta-baseados da proteína têm exigências simples do instrumento e usam reagentes amplamente disponíveis, o processo de rotulagem pode alterar as características de superfície da molécula na pergunta.

A revelação de uma aproximação etiqueta-livre evita a interferência à molécula dentro da ponta de prova. A aplicação da ressonância de superfície do plasmon (SPR) é um exemplo desta técnica. As proteínas são imobilizadas no microarray com um fino, revestimento do ouro colocado na estrutura de superfície. A ponta de prova sem etiqueta da proteína é adicionada então, e uma mudança no ângulo da reflexão de luz causada pela interacção entre as duas proteínas é usada para a detecção.

Em comparação com métodos etiqueta-baseados, a sensibilidade e a especificidade de métodos sem etiqueta tais como SPR são mais baixas. Contudo, seu potencial para o refinamento (junto com a capacidade para fornecer a informação quantitativa sobre cinética obrigatória da proteína) significa que estarão utilizados cada vez mais no futuro.

Revisto perto: Dr. Tomislav Meštrović, DM, PhD                                                                                                                                     

Fontes:

  1. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021967303007696
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15239896
  3. http://europepmc.org/abstract/med/15782547
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19953541

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Last Updated: May 24, 2019

Shelley Farrar Stoakes

Written by

Shelley Farrar Stoakes

Shelley has a Master's degree in Human Evolution from the University of Liverpool and is currently working on her Ph.D, researching comparative primate and human skeletal anatomy. She is passionate about science communication with a particular focus on reporting the latest science news and discoveries to a broad audience. Outside of her research and science writing, Shelley enjoys reading, discovering new bands in her home city and going on long dog walks.

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