解锁更多的信息从我们的蛋白质组可以深化我们对疾病的理解,提高疾病检测和影响药物选择提供更多个性化的病人护理。
单分子蛋白质组学方法测量蛋白质组中的每个蛋白,一个分子,使low-abundance对蛋白质进行检测和分析,以及提供一个广泛的概述的蛋白质。它还可以带来新的见解各种proteoforms -你修改变异的蛋白质存在于一个示例。
找出更多关于单分子蛋白质组学在生物医学的应用,我们听到一个新兴的下一代的方法,Parag Mallick博士首席科学家兼联合创始人鹦鹉螺生物技术公司致力于民主地获取和释放人类蛋白质组的复杂性。
凯蒂布莱顿(KB):首先,你能告诉我一些关于单分子蛋白质组学是什么以及如何这种方法可能帮助推动生物医学吗?
Parag Mallick (PM):蛋白质组学是蛋白质的大规模的研究。通过理解或血液的细胞样本的蛋白质成分(即。蛋白质存在什么和多少),它可能会理解疾病的起源,如何尽早发现它以及如何最有效地治疗它。在任何给定的样本,有成千上万的不同种类的蛋白质,跨越广泛的丰富,从少数分子数以百万计的分子。典型的蛋白质组学方法进行体积测量,在测量是由哪一个给定类型的所有分子的蛋白质或蛋白质片段。
在单分子方法,测量每个蛋白质分子本身——一次。测量决定了每个样品中蛋白质分子的身份。评估多少每种蛋白质的存在,一个简单的计数识别。单分子方法使前所未有的敏感性和定量精度。这是特别重要的low-abundance蛋白质存在于只有少数每个样本册。
此外,如果这种方法采用完整的蛋白质,而蛋白质片段,就可以衡量的分子多样性proteoforms——给定类型的蛋白质的各种形式,改变不同的转录后修饰,如磷酸化和甲基化。
目标发现、药物毒理学研究中,药物的靶向和疾病检测是关键在生物医学领域的应用。蛋白质是细胞功能的主要因素,因此是最常见的药物的目标。新颖的见解丰富,位置和交互可以帮助医生评估患者的个体蛋白质组和个性化如何以及何时药。额外的进步可以在更广泛的范围内提高诊断的准确性和治疗,可能解决的疾病对整个人群之前或早发性。如果存在异常的蛋白质可以精确确定病变组织,表示分子可能会进一步研究作为一个潜在的毒性司机指导新的治疗方法。高度敏感的技术将使研究人员能够定位和区分罕见蛋白质目标,检查铅化合物如何影响细胞等等。
KB:蛋白质鉴定短抗原决定基映射(棱镜)是新一代的蛋白质组学方法。你能解释一下它是如何工作的吗?
下午:棱镜是支撑我们的单分子蛋白质组学平台框架。启用一套广泛的分析蛋白质或有针对性的寻找proteoform,我们设计了棱镜反复审问数十亿人,完整的蛋白质分子与多样化的亲和力此种试剂。
在棱镜,蛋白质样品的第一附加到特殊纳米支架设计,以便每个支架只能持有一个蛋白质分子。接下来,这些scaffold-protein轭合物放置在一片hyper-dense, nanofabricated芯片。这个芯片能够持有数十亿完整的蛋白质分子。
在数以百计的周期,荧光标记的抗体芯片,介绍了结合固定化蛋白质。使用一个复杂的成像系统,我们发现当探针有绑定到一个特定的蛋白质分子。每个抗体目标短的3 - 4抗原表位的氨基酸。我们设计了这些调查随机结合许多不同的蛋白质分子具有高亲和力和特异性较低,最终生成绑定模式独特的每个分子由我们的机器学习算法解码蛋白质的身份。蛋白质分子然后实现量化计算。
启用的棱镜方法,鹦鹉螺蛋白质组分析平台系统的包容性,耗材和软件我们的团队设计了全面、快速、可重复测量蛋白质在任何给定的样本。
KB:已经被使用了新见解棱镜什么?
下午:我们棱镜的方法可以应用于大规模蛋白质组学或目标proteoform整个生命科学研究。与模拟表明棱镜可以识别95%以上的蛋白质组的广泛的生物——远远超出现有技术的功能——潜在的改善医疗保健、农业和基础科学研究是巨大的。
在大规模蛋白质组学,研究人员可以使用棱镜来确定哪些多少蛋白质样品中存在。我们的特别设计,专利和multi-affinity探针应用平行于芯片上的每个蛋白质分子在迭代周期中,建立一个详细的图片现有的蛋白质。
确认是否存在特定变体的一种蛋白质,有针对性的调查介绍而不是multi-affinity探针的混合物。这个过程决定了哪些芯片包含他们感兴趣的proteoform坐标。
我们的团队目前正在与生物制药和学术合作伙伴目标关键疾病领域包括癌症、神经退化和心血管疾病社会接近革命性药物这些条件。
KB:鹦鹉螺公司最近参加了人类蛋白质组组织(国际)在坎昆会议和美国国际事件在芝加哥,你的事件的主要收获是什么?
下午:研究共享通过对话和海报在全球和美国国际会议促进发展是至关重要的整个领域。今年,我们有机会提出我们的单分子的蛋白质组学方法,我们看到参与者来对这些新技术,提供了令人难以置信的热情提高了对蛋白质组的访问。
单分子研究方法正变得越来越有吸引力,从那些研究癌症等疾病背后的机制,对那些关注转化为药物开发应用程序。在国际坎昆,下一代的方法目前正在用于疾病研究证明测量proteoforms的可能性及其影响关键生物过程可能会改变一个人的健康状况的疾病之一。
我们介绍这些主题被鼓励的鹦鹉螺首先访问挑战,争夺早期访问单分子蛋白质组学从我们的棱镜技术见解。在国际会议上,我们选择三个研究的建议成功者的第一个访问的挑战;来自南加州大学的研究人员,巴克老龄研究所,杨百翰大学将获得早期对蛋白质组学数据的访问通过鹦鹉螺的单分子蛋白质分析平台,解决关键的研究领域包括神经胶质瘤,急性肾损伤和肺纤维化,分别。
KB:你如何指望单分子蛋白质组学景观发展在未来2023年及以后的一半吗?
下午:我们目前处在一个广泛的蛋白质组学革命突破技术和研究,今年将继续建设势头。工业科学家正在寻求迅速发展的单分子的方法由于其长期全面的蛋白质组报道,敏感性和易用性。我预计,此类技术的发展将成为更多集中在进一步的研究和验证,不仅在实验室,在临床应用。
获得这些技术将扩大与附加在业内发展和增长,在许多方面反映基因组学在近几十年的崛起。例如,我们的团队将继续磨练Nautilus平台和试点单分子应用与长期合作者基因泰克和新政党包括转化基因组学研究所,与我们开始合作。
KB:如何你的新伙伴关系转化基因组学研究院(TGen)帮助促进癌症研究吗?
下午:我们与TGen单分子蛋白质组学应用于一种罕见的,常常是致命的儿童癌症研究称为漫射内在脑桥的神经胶质瘤(DIPG)。高档恶性脑瘤,DIPG特点是基因突变影响脑干中组蛋白蛋白质是如何设定的。调查引起的蛋白和转录后修饰这些表观遗传变化是我们合作的主要焦点,它提供了TGen与预先生成数据访问我们的平台,不是获得与现有的蛋白质分析技术。我们将共同实现更好的理解proteoform变化可能使新奇的方法诊断和治疗这种致命的疾病,另外我们的方法应用于其他癌症的关键需求。
这个项目标志着鹦鹉螺的第五个肿瘤早期与领导研究团队合作,神经退行性疾病和心脏疾病。通过这些合作和持续的进步我们的平台,我们的目标是提供蛋白质组学分析研究在任何阶段,从早期到临床研究。
KB:的开放新办公室在圣地亚哥,鹦鹉螺如何计划今年扩大团队和平台吗?
下午:我们兴奋在圣地亚哥建立根,另一个高级生物技术和生命科学社区适合我们的科学和文化的承诺。增长我们的才华横溢的团队将在今年当我们接近发射平台,这两个我们的新办公室和实验室空间将支持在圣地亚哥。扩张之际,我们组织的好时机。今年,我们计划扩大我们的蛋白质组分析技术获取的商业在2024年发射。是一个令人激动的时刻的鹦鹉螺和蛋白质组学行业作为一个整体,我们敦促每个人都试图在单分子水平测量蛋白质组和大规模敬请期待。
Parag Mallick博士是凯蒂·布莱顿,科学技术网络文案。188金宝搏备用
