上海交大发表MCP最新成果：首个全覆盖登革病毒蛋白质芯片

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。近期来自上海交通大学系统生物医学研究院，广东省CDC病原微生物研究所的研究人员发表文章，报道了全球第一款全覆盖登革病毒蛋白质芯片。

　　

生物通报道：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。近期来自上海交通大学系统生物医学研究院，广东省CDC病原微生物研究所的研究人员发表了题为“Rapid production of virus protein microarray using Protein microArray fabrication through GEne Synthesis (PAGES)”的文章，报道了全球第一款全覆盖登革病毒蛋白质芯片。

这一研究成果公布在12月13日的国际蛋白质组学领域权威期刊Molecular & Cellular Proteomics (MCP)杂志上。文章的通讯作者是上海交通大学系统生物医学研究院陶生策研究员。陶生策研究员主要研究方向为蛋白质芯片的构建和应用研究、系统生物序高通量技术研发以及蛋白质翻译后修饰（糖基化，乙酰化），获得过多项专利授权。

系统地了解病毒的生物学特性，尤其是免疫原性等，是有效诊断病毒性传染病和新疫苗研制的关键，但是目前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。

在这篇文章中，研究人员以登革病毒为模板，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。

并且研究人员还通过筛选I型登革病毒感染患者和正常个体血清，发现了蛋白质I-E和III-E是区分两者最有潜力的标识物。随后，他们进一步使用ELISA进行验证。而且利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。从中研究人员分析了I型登革病毒感染患者血清中抗体随时间的变化规律。

这项研究中研发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。

（生物通：万纹）

作者简介：
陶生策
男，湖北武穴人。博士，研究员。现任教于上海交通大学系统生物医学研究院。教育部新世纪优秀人才（2010），上海市青年科技启明星（2010）。

主要研究方向为蛋白质芯片的构建和应用研究、系统生物序高通量技术研发以及蛋白质翻译后修饰（糖基化，乙酰化）。已获得包括国家重点基础研究发展计划（973），自然科学基金，教育部新世纪优秀人才计划等在内的多项经费支持。获得包括7项专利授权。

原文摘要：

Rapid production of virus protein microarray using Protein microArray fabrication through GEne Synthesis (PAGES)

The high genetic variability of RNA viruses is a significant factor limiting the discovery of effective biomarkers, the development of vaccines, and characterizations of the immune response during infection. Protein microarrays have been shown to be a powerful method in biomarker discovery and the identification of novel protein-protein interaction networks, suggesting that this technique could also be very useful in studies of infectious RNA viruses. However, to date, the amount of genetic material required to produce protein arrays, as well as the time- and labor-intensive procedures typically needed, have limited their more widespread application. Here we introduce a method, Protein microArray fabrication through GEne Synthesis (PAGES), for the rapid and efficient construction of protein microarrays particularly for RNA viruses. Using Dengue virus as an example, we first identify consensus sequences from 3,604 different strains and then fabricate complete proteomic microarrays that are unique for each consensus sequence. To demonstrate their applicability, we show that these microarrays can differentiate sera from patients infected by Dengue virus, related pathogens, or from uninfected patients. We anticipate that the microarray and expression library constructed in this study will find immediate use in further studies of Dengue virus and that, more generally, PAGES will become a widely applied method in the clinical characterization of RNA viruses.