交大團隊構建成功全球第一款全覆蓋登革病毒蛋白質晶元

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上海交通大學系統生物醫學研究院陶生策研究團隊與廣東CDC病原微生物研究所吳德團隊合作，發展了一套命名為PAGES的快速蛋白質晶元構建策略，並在該策略的基礎上，針對登革病毒開發了全球第一款全覆蓋登革病毒蛋白質晶元。該研究成果於2016年12月13日在國際蛋白質組學領域排名第一的專業期刊Molecular & Cellular Proteomics (MCP)上在線發表。

上海交通大學系統生物醫學研究院陶生策研究員的主要研究方向為蛋白質晶元技術的開發及應用，建立了系列特色蛋白質晶元技術平台，並在此基礎上開展了與醫學密切相關的系統性研究。

病毒性傳染病，愈演愈烈，快速、高效、系統地了解病毒的生物學特性，尤其是免疫原性等，是有效診斷技術發展和新疫苗研製，並最終促進疫情防控的關鍵；作為RNA病毒中的一種，登革病毒每年感染數千萬人，其遺傳信息高度可變，目前缺乏有效的疫苗、藥物及研究工具；傳統蛋白質晶元構建技術具有構建周期長、嚴重依賴天然模板、無法應對高變異序列等不足。

研究者以登革病毒為模板，通過一系列的生物信息學分析，對已公開發表的3000多條登革病毒蛋白氨基酸序列開展聚類分析，獲得每一血清型的共有序列，轉換成對應的基因序列，並進行序列優化後，最終獲得所有蛋白質對應的基因序列。採用基因合成的方式，快速獲得遺傳材料及表達克隆，進行異源表達，高效獲得大量可溶性的目標蛋白質，實現蛋白質晶元的快速製備。

研究人員通過篩選I型登革病毒感染患者和正常個體血清，獲知蛋白質I-E和III-E是區分兩者最有潛力的標識物。隨後，進一步使用ELISA進行驗證。此外，使用所構建的登革病毒蛋白質組晶元還篩選了II型、III型登革病毒感染患者，恙蟲感染患者，乙腦感染患者和出血熱患者血清中針對不同登革病毒抗原的抗體含量。最後，還調查了I型登革病毒感染患者血清中抗體隨時間的變化規律。

該研究所構建的蛋白質晶元將有力地促進登革病毒相關研究，基於血清分析所發現的標識物將為新型診斷技術的發展提供指引。本研究所發展的快速蛋白質晶元構建技術具有通用性、無需接觸傳染源等，將為系列重要RNA病毒和其它相關蛋白質晶元的構建鋪平道路。

研究中所涉及的血清由廣東省疾病預防控制中心提供。上海交大祁環博士和廣東省疾病預防控制中心周惠瓊主任技師為本研究共同第一作者，陶生策研究員和吳德教授為共同通訊作者。

該項研究得到了國家重點研發計劃「蛋白質機器與生命過程調控」重點專項、國家自然科學基金和中國博士後基金等的支持。

文章鏈接：http://www.mcponline.org/content/early/2016/12/13/mcp.M116.064873.full.pdf+html