[发明专利]一种蛋白质芯片的快速制备方法

说明书

本发明涉及一种蛋白质芯片的快速制备方法，本发明的方法基于重组蛋白质构建的；其中，所述重组蛋白质是不同微生物之间存在的高度可变氨基酸序列的共有氨基酸序列，或者是不同微生物之间存在的某一个或者几个自然存在的既定氨基酸序列。与现有技术相比，本发明具有通用、高效、快速、制备周期短等特性，可在没有遗传材料或遗传材料高度可变的情况下，快速获取蛋白质或蛋白质共有氨基酸序列对应的基因、可溶性蛋白质，快速制备蛋白质芯片；为微生物，尤其是具有高致病性、高传染性、高突变率等特性的病原微生物的基础研究，提供快速、高效、全局性的研究手段和技术平台，从而为其诊断、防控、疫苗研制、新药研发等奠定基础。

技术领域

本发明涉及一种蛋白质芯片的快速制备方法，具体涉及在没有遗传材料或遗传材料高度可变的情况下，快速获取蛋白质或蛋白质共有氨基酸对应的基因、可溶性蛋白质，快速制备蛋白质芯片。

背景技术

2000年以后，新发重大传染病的频率逐步提高，带来的卫生灾难越来越大，呈愈演愈烈之势，SARS冠状病毒、埃博拉病毒、MERS冠状病毒、寨卡病毒等，给当地居民的生命健康带来巨大威胁。同时，一些常见的微生物，如流感病毒、登革病毒、艾滋病毒、结核分枝杆菌、霍乱弧菌等，通过遗传突变，使其能够逃避宿主免疫系统，产生耐药性，极大降低当前诊断、治疗措施的有效性，也给当地居民的健康产生巨大挑战。因此，快速、高效、系统、全面地了解微生物的生物学特性，尤其是病原微生物的免疫原性、致病机理、与宿主间的相互作用等，是有效诊断技术发展、新疫苗研制、治疗方案开发的关键。此外，高致病性、高传染性、高突变率等特性，进一步加大了相应微生物基础研究的难度。

作为一种高通量分析检测平台，凭借其独特的优势，如体积小、通量高、分析检测速度快、样品需求量少等，蛋白质芯片已在生命科学及医学等相关领域发挥了巨大作用。借助蛋白质芯片技术，可实现快速、高效、系统地了解病毒及其他微生物的生物学特性。但是，蛋白质芯片的制备是其应用的前提。目前蛋白质芯片制备的缺陷，主要集中于以下几个方面：制备周期长；过程极其繁琐；严重依赖原始遗传材料或基于原始遗传材料而构建的cDNA文库；忠实反应原始核酸序列，增加异源表达获得足够、相应可溶性蛋白质的难度；无法应对核酸序列高度可变的状况等。这些缺点限制了蛋白质芯片的制备效率及应用前景。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的就是建立一种蛋白质芯片的快速制备方法，以弥补已有方法的不足，为微生物，尤其是具有高致病性、高传染性、高突变率等特性的病原微生物的基础研究，提供快速、高效、全局性的研究手段和技术平台，从而为其诊断、防控、疫苗研制、新药研发等奠定基础。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种蛋白质芯片的快速制备方法，所述构建方法是基于重组蛋白质构建的。其中，所述重组蛋白质是不同微生物之间存在的高度可变氨基酸序列的共有序列，或者是不同微生物之间存在的某一个或者几个自然存在的既定氨基酸序列。

优选地，所述重组蛋白质是通过转化子构建，蛋白质异源表达，高通量获得亲和纯化用标签融合的重组蛋白质。

优选地，所述转化子构建中采用的遗传材料是通过全基因合成的；其中，所述遗传材料的序列信息是通过如下方法获取的：

通过分析不同微生物的现有蛋白质氨基酸序列，获得高度可变氨基酸序列的共有氨基酸序列，或者某一个或者几个自然存在的既定氨基酸序列；并按照标准密码子表将所述氨基酸序列转化成对应的核苷酸序列，进一步优化，即得相应遗传材料的序列信息。

进一步地，所述优化的因素包括：蛋白质异源表达宿主(如E.coli菌株BL21、Pichia pastoris、CHO细胞等)使用密码子的偏好性、限制性酶切位点、GC含量、CpG含量、对应mRNA的二级结构、潜在剪接位点、mRNA的多聚腺苷酸位点、内部χ位点、内部核糖体结合位点、负调控的CpG岛、RNA不稳定基序、重复序列、干扰克隆操作的限制酶切位点等。