Mikromacierze wykrywające interakcje białko-ligand
Peptydy są ważnym składnikami wszystkich żywych organizmów, tworzącymi strukturę komórki i zapewniającymi ważne funkcje, takie jak reakcje enzymatyczne, procesy metaboliczne czy sygnałowanie komórkowe. W efekcie analizowanie struktur białek i poznanie roli białek w procesach biologicznych jest kluczem do odkrycia mechanizmów odpowiedzialnych za różne choroby. Z uwagi na różnorodność białek i ich składników peptydowych, potrzebna jest technologia, która umożliwiałaby jednoczesną analizę niemal wszystkich białek w proteomie człowieka. Finansowany ze środków UE projektu PEPCHIPOMICS ("High-density peptide microarrays and parallel on-line detection of peptide-ligand interactions") miał na celu opracowanie metody pozwalającej na mikromacierzową analizę peptydów. Konsorcjum przygotowało tani, białkowy chip mikromacierzowy z wykorzystaniem kierowanej światłej fotochemii, która polega zasadniczo na dodawaniu aminokwasów na chip. W wyniku optymalizacji powstał nowy syntezator mikromacierzy peptydowych o dużej rozdzielczości, umożliwiający jednoczesną syntezę kilkuset tysięcy pól peptydowych oraz dwóch milionów peptydów na macierz. Partnerzy projektu są przekonani, że liczba peptydów jest wystarczająco wysoka, by można ją uznać za reprezentatywną dla całego ludzkiego proteomu. Interakcję między czujnikami peptydowymi unieruchomionymi na chipie a ich celami mierzono za pomocą nowej technologii niewymagającej stosowania markerów. Wykorzystanie kamery ze sprzężeniem ładunkowym (CCD) pozwoliło na gromadzenie danych ze wszystkich różnych punktów w czasie rzeczywistym. Stworzono także system eksploracji danych służący do wysokoprzepustowej analizy danych mikromacierzy peptydowych. Szczególnie interesującym zastosowaniem chipu mikromacierzy peptydowej jest szczegółowa charakterystyka epitopów przeciwciał. W tym celu w chipie użyto obszernego zbioru krótkich sekwencji peptydów o długości 15 aminokwasów, aby precyzyjnie odwzorować epitopy wiążące przeciwciała. Technologię zastosowano też w mapowaniu swoistości limfocytów T poprzez określanie peptydów wiążących się z receptorami głównych antygenów zgodności tkankowej (MHC). Ma to duże znaczenie dla zidentyfikowania potencjalnie alergicznych lub autoimmunologicznych epitopów. Wszystkie potencjalne zastosowania mikromacierzy peptydowej PEPCHIPOMICS czynią z niej nieocenione narzędzie do taniego i skutecznego badania funkcji białek zarówno w zdrowych, jak i chorych organizmach. Zgromadzone w ramach projektu informacje mogą także utorować drogę ku lekom opartym na peptydach.
