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Cell Reports:首张结核分枝杆菌全蛋白质组芯片助力结核病研究

来源:生物谷 2014-12-17 10:03

2014年12月16日讯 /生物谷BIOON/ --就在几年前,人们普遍认为,结核病即将成为继天花之后第二种被彻底消灭的疾病。然而,数年过去了。结核病却重新成为了我们的心腹大患。原因在于现有疫苗使用近百年,保护率和保护期受到质疑;其次是现有主要药物使用历史已约半世纪,耐药性日趋严重;最后诊断缺乏标识物,检出率低。因此,如何能够迅速检测诊断结核病病原体已经成为摆在科研工作者面前的一个重大问题。最近,中科院生物物理所、上海交通大学、中科院武汉病毒所、广东省结核病控制中心、中科院武汉水生生物所、上海市疾病预防控制中心和广东体必康生物科技有限公司等单位的专家在Cell Reports杂志上在线发表了其最新的研究成果报道了他们构建的首张结核分枝杆菌全蛋白质组芯片,文章题为“Mycobacterium tuberculosis Proteome Microarray for Global Studies of Protein Function and Immunogenicity”。

该蛋白质组芯含4262个结核分枝杆菌基因组阅读框架编码产物,覆盖其基因组编码蛋白质的95%,可用于全局性蛋白-蛋白相互作用分析,以研究人免疫细胞-结核杆菌的互作机制;小分子与蛋白相互作用分析,以进行药物靶标的全局性发现;高通量血清分析,以系统性地进行结核病诊断生物标识物的发现。文章基于该芯片分析了蛋白激酶PknG及小分子C-di-GMP的相互作用蛋白,发现结核杆菌的鼠李糖通路可能会受到以上两个分子的同步调控,并且还利用芯片发现了14个可以区分结核病人和治愈者的标识蛋白。结核分枝杆菌蛋白质组芯片为结核病研究打开新的窗口,可以系统性发现新的免疫原和新的标识物,从而发展新型高效疫苗、新药和新的检测技术,是结核病基础研究强有力的新方法学平台。(生物谷Bioon.com)

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生物谷推荐的英文摘要:

Cell Reports     doi:10.1016/j.celrep.2014.11.023

Mycobacterium Tuberculosis Proteome Microarray for Global Studies of Protein Function and Immunogenicity

Jiaoyu Deng, Lijun Bi, Lin Zhou, Shu-juan Guo, Joy Fleming, He-wei Jiang, Ying Zhou, Jia Gu, Qiu Zhong, Zong-xiu Wang, Zhonghui Liu, Rui-ping Deng, Jing Gao, Tao Chen, Wenjuan Li, Jing-fang Wang, Xude Wang, Haicheng Li, Feng Ge, Guofeng Zhu, Hai-nan Zhang, Jing Gu, Fan-lin Wu, Zhiping Zhang, Dianbing Wang, Haiying Hang, Yang Li, Li Cheng, Xiang He, Sheng-ce Tao, Xian-En Zhang

Poor understanding of the basic biology of Mycobacterium tuberculosis (MTB), the etiological agent of tuberculosis, hampers development of much-needed drugs, vaccines, and diagnostic tests. Better experimental tools are needed to expedite investigations of this pathogen at the systems level. Here, we present a functional MTB proteome microarray covering most of the proteome and an ORFome library. We demonstrate the broad applicability of the microarray by investigating global protein-protein interactions, small-molecule-protein binding, and serum biomarker discovery, identifying 59 PknG-interacting proteins, 30 bis-(3′-5′)-cyclic dimeric guanosine monophosphate (c-di-GMP) binding proteins, and 14 MTB proteins that together differentiate between tuberculosis (TB) patients with active disease and recovered individuals. Results suggest that the MTB rhamnose pathway is likely regulated by both the serine/threonine kinase PknG and c-di-GMP. This resource has the potential to generate a greater understanding of key biological processes in the pathogenesis of tuberculosis, possibly leading to more effective therapies for the treatment of this ancient disease.

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