截止到2020年3月3日11時23分,我國累計已有新冠肺炎病例80302例,死亡2947人。我國的疫情防控已漸漸向好,但其它多個國家的疫情則呈快速上升和爆發趨勢,引起了強烈關注,世界衛生組織總干事譚德賽28日在日內瓦宣布將新冠肺炎疫情全球風險級別由此前的高上調至非常高。基于流行病學數據,多名國內外專家預計新冠肺炎可能會長期流行。為了實現最終的有效防控,新冠肺炎的基礎研究必須要迅速得到加強,其中尤為重要的兩個方面是:1.對新冠肺炎康復人員血清中病毒特異性抗體的系統性分析;2.對病原-宿主相互作用的全局性研究。通過這些研究將可提供全面的免疫響應數據及提示病毒蛋白質的功能,為疫苗研發、中和抗體制備以及藥物靶點的確定提供重要線索,進而加速新冠肺炎關鍵研究的進程。系統性的分析需要強力工具,包含新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)絕大多少甚至所有蛋白質的蛋白質組芯片是一個極佳的選項。
據BioArt獨家消息,上海交通大學系統生物醫學研究院陶生策團隊傳來好消息。該團隊對新型冠狀病毒的全部27個預測的基因進行了密碼子優化,并通過全基因合成得到了一套完整的表達克隆。經過多輪優化,到目前為止已成功表達純化了其中的17個蛋白質,同時整合其他來源,該團隊最終獲得了20個新型冠狀病毒的蛋白質。在此基礎上于3月2日14時14分完成了首款新型冠狀病毒蛋白質組芯片的構建(圖1)。
圖1. 新型冠狀病毒蛋白質組芯片。A. 芯片整體質控。一張芯片上有14個相同的點陣,可最多用于14個樣本的同步分析;B. 點陣中蛋白質的排布;C. 實際樣本的初步測試結果。
新型冠狀病毒蛋白質組芯片對于深入研究病毒-宿主相互作用、病人的病毒特異性血清反應、疫苗效果等具有重要價值。該團隊將秉持開放的心態,積極地與相關科研團隊和科技企業合作,爭取在最短的時間內最大程度地發揮蛋白質組芯片的高通量全局性分析優勢,以期對疫情防控有所幫助。
該芯片的主要應用點包括但不限于:
1. 血清學分析。采用該芯片分析病人和康復人員血清或血漿,可全面地研究新型冠狀病毒引發的病毒特異性抗體響應及其動態變化,將幫助我們理解機體的免疫響應過程,發現病毒的優勢蛋白抗原,對確定哪些康復人員的血漿有更好的保護效果可能也會有幫助。
2. 疫苗評估。疫苗的作用是預先建立免疫防御能力。無論是動物實驗或是臨床試驗,動態監控疫苗注射后血清中針對各種蛋白組分的抗體水平,并將其與防御能力進行關聯分析,將助力疫苗的篩選和前期評估,加速疫苗的開發進程。
3. 病毒-宿主相互作用研究。利用該芯片可在全局水平上進行宿主關鍵蛋白與病毒蛋白質相互作用研究、翻譯后修飾調控研究,以助力對病毒侵染、復制合成等關鍵機制的揭示,并給出有潛力的靶蛋白用于藥物開發研究。
該團隊積極響應國家號召,把研究成果第一時間公開,希望能有助于疫情防控,詳細數據和進一步結果將會在近期發布。
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