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新型冠状病毒蛋白质组芯片

截止到2020年3月3日11时23分，我国累计已有新冠肺炎病例80302例，死亡2947人。我国的疫情防控已渐渐向好，但其它多个国家的疫情则呈快速上升和爆发趋势，引起了强烈关注，世界卫生组织总干事谭德赛28日在日内瓦宣布将新冠肺炎疫情全球风险级别由此前的高上调至非常高。基于流行病学数据，多名国内外专家预计新冠肺炎可能会长期流行。为了实现最终的有效防控，新冠肺炎的基础研究必须要迅速得到加强，其中尤为重要的两个方面是：1.对新冠肺炎康复人员血清中病毒特异性抗体的系统性分析；2.对病原-宿主相互作用的全局性研究。通过这些研究将可提供全面的免疫响应数据及提示病毒蛋白质的功能，为疫苗研发、中和抗体制备以及药物靶点的确定提供重要线索，进而加速新冠肺炎关键研究的进程。系统性的分析需要强力工具，包含新型冠状病毒（SARS-CoV-2）绝大多少甚至所有蛋白质的蛋白质组芯片是一个极佳的选项。据BioArt独家消息，上海交通大学系统生物医学研究院陶生策团队传来好消息。该团队对新型冠状病毒的全部27个预测的基因进行了密码子优化，并通过全基因合成得到了一套完整的表达克隆。经过多轮优化，到目前为止已成功表达纯化了其中的17个蛋白质，同时整合其他来源，该团队最终获得了20个新型冠状病毒的蛋白质。在此基础上于3月2日14时14分完成了首款新型冠状病毒蛋白质组芯片的构建（图1）。图1. 新型冠状病毒蛋白质组芯片。A. 芯片整体质控。一张芯片上有14个相同的点阵，可最多用于14个样本的同步分析；B. 点阵中蛋白质的排布；C. 实际样本的初步测试结果。新型冠状病毒蛋白质组芯片对于深入研究病毒-宿主相互作用、病人的病毒特异性血清反应、疫苗效果等具有重要价值。该团队将秉持开放的心态，积极地与相关科研团队和科技企业合作，争取在最短的时间内最大程度地发挥蛋白质组芯片的高通量全局性分析优势，以期对疫情防控有所帮助。该芯片的主要应用点包括但不限于：1. 血清学分析。采用该芯片分析病人和康复人员血清或血浆，可全面地研究新型冠状病毒引发的病毒特异性抗体响应及其动态变化，将帮助我们理解机体的免疫响应过程，发现病毒的优势蛋白抗原，对确定哪些康复人员的血浆有更好的保护效果可能也会有帮助。2. 疫苗评估。疫苗的作用是预先建立免疫防御能力。无论是动物实验或是临床试验，动态监控疫苗注射后血清中针对各种蛋白组分的抗体水平，并将其与防御能力进行关联分析，将助力疫苗的筛选和前期评估，加速疫苗的开发进程。3. 病毒-宿主相互作用研究。利用该芯片可在全局水平上进行宿主关键蛋白与病毒蛋白质相互作用研究、翻译后修饰调控研究，以助力对病毒侵染、复制合成等关键机制的揭示，并给出有潜力的靶蛋白用于药物开发研究。该团队积极响应国家号召，把研究成果第一时间公开，希望能有助于疫情防控，详细数据和进一步结果将会在近期发布。

上海交通大学 2021-04-10