利用微流控平台的高通量蛋白质表达发生器
Summary
我们提出了一个表达的蛋白质阵列微流控方法。该装置由反应室的数以千计的由微机械阀控制。的微流体装置相配合以印刷的微阵列的基因库。然后，这些基因的转录和翻译的片上，所得的蛋白质阵列中准备实验使用。
Abstract
迅速增长的领域，如系统生物学，需要制定和实施新技术，使大型系统的高吞吐量和高精确度的测量。 ，微流体承诺履行这些要求的，如片上进行高通量筛选实验，当中包括生物化学，生物物理学，和基于细胞的检测1。微流体设备的初期以来，这一领域的显着发展，领导发展的微流体大规模集成2,3。该技术允许用邮资大小的足迹（ 图1）在单个设备上集成的成千上万的微机械阀。我们已经开发出一种高通量微流体平台， 在体外表达的蛋白质阵列（ 图2）PING（蛋白质相互作用网络发生器）产生。这些阵列可以作为一个模板，为许多实验如蛋白质-蛋白质4 5，蛋白质-RNA或蛋白质-DNA 6相互作用。
该装置由成千上万的反应室，单独使用微阵列编程。对齐的微流体设备方案这些印刷的微阵列，每个腔室与一个单一的点，此外，生成使用标准的微阵列斑点技术的微阵列消除潜在的污染或交叉反应性也非常模块化的，允许的蛋白质7，DNA 8，小分子的排列，甚至胶体悬浮液。微流体生物科学的潜在影响是显著的。已经许多微流控芯片为基础的检测提供了新的见解，对生物系统的结构和功能，和微流控芯片领域将继续影响生物。
Protocol
Discussion
在本文中，我们提出了一个方法代高通量的蛋白质阵列使用微流体平台。上述排列生成是基于微阵列打印的DNA模板， 在体外蛋白质表达的微流体装置内的DNA。
我们的新型微流体平台有几个重要的优点，比目前使用的方法，这使得它有前途和蛋白质组学工具。的一个优点是与膜结合蛋白， 在体外蛋白质合成使用哺乳动物的网织红细胞裂解物在微粒体膜11?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作得到了玛丽·居里国际重返社会补助金。
Materials
| Reagent/Equipment | Company | Catalogue number |
| PDMS- SYLGARD 184 | Dow Corning USA | ESSEX-DC |
| Chlorotrimethylsilane (TMCS | Sigma-Aldrich | C72854 |
| Epoxy coated glass substrates | CEL Associates USA | VEPO-25C |
| Poly ethylene glycole (PEG) | Sigma-Aldrich | 81260 |
| D-trehalose dihydrate | Sigma-Aldrich | T9531 |
| Biotinylated-BSA | Pierce | PIR-29130 |
| Neutravidin | Pierce | 31050 |
| penta-His-biotin | Qiagen | 34440 |
| Hepes | Biological Industries | 03-025-1B |
| TNT-T7 | Promega | L5540 |
| C-myc Cy3 antibody | Sigma -Aldrich | |
| Control box | Stanford Microfluidics Foundry | |
| Mold | Stanford Microfluidics Foundry | |
| Pin | New England Small Tubes Corporation | |
| Tygon microbore tubing | Tygon | S-54-HL |
| Microarrayer | Bio Robotics | MicroGrid 610 |
| Silicone pins | Parallel Synthesis | SMT-S75 |
References
- Maerkl, S. J. Integration column: Microfluidic high-throughput screening. Integrative biology quantitative biosciences from nano to macro. 1, 19-29 (2009).
- Hong, J. W., Quake, S. R. Integrated nanoliter systems. Nature. 21, 1179-1183 (2003).
- Unger, M. A Monolithic Microfabricated Valves and Pumps by Multilayer Soft Lithography. Science. 288, 113-116 (2000).
- Gerber, D., Maerkl, S. J., Quake, S. R. An in vitro microfluidic approach to generating protein-interaction networks. Nature. 6, 71-74 (2009).
- Einav, S. Discovery of a hepatitis C target and its pharmacological inhibitors by microfluidic affinity analysis. Nature. 26, 1019-1027 (2008).
- Fordyce, P. M. De novo identification and biophysical characterization of transcription-factor binding sites with microfluidic affinity analysis. Nature Biotechnology. 28, 962-967 (2010).
- Zhu, H. Global analysis of protein activities using proteome chips. Science (New York, N.Y.). 293, 2101-2105 (2001).
- Ramachandran, N. Self-assembling protein microarrays. Science (New York, N.Y.). 305, 86-90 (2004).
- Zhong, J. F. A microfluidic processor for gene expression profiling of single human embryonic stem cells. Lab on a chip. 8, 68-74 (2008).
- Kusnezow, W., Hoheisel, J. D. Solid supports for microarray immunoassays. Journal of molecular recognition JMR. 16, 165-176 (2003).
- Lundin, M., Monne, M., Widell, A., Von Heijne, G., Persson, M. A. A. Topology of the membrane-associated hepatitis C virus protein NS4B. Journal of virology. 77, 5428 (2003).
