생체표지자 발견을 위한 아프타머 기반 다중 단백질체 기술

초록 인간 단백질체를 고도로 다중화되고 효율적인 방식으로 조사하는 것은 생물학에서 여전히 중요한 도전 과제입니다. 우리는 소량의 샘플 볼륨(혈청 또는 플라스마 15μL)에서 동시에 수천 개의 단백질을 측정할 수 있는 생체표지자 발견을 위한 새로운 아프타머 기반 단백질체 기술을 제시합니다. 현재의 실험에서 우리는 매우 낮은 검출 한계(1pM 평균), 7 로그의 전체 동적 범위 및 5% 평균 변동 계수를 갖고 약 800개의 단백질을 측정할 수 있습니다. 이 기술은 화학적으로 수정된 뉴클레오타이드를 포함하는 새로운 세대의 아프타머가 가능하게 하여 아프타머가 선택되는 대형 무작위 핵산 라이브러리의 물리화학적 다양성을 크게 확장합니다. 플라스마와 같은 복합 매트릭스에서의 단백질은 단백질 농도의 서명을 해당 DNA 아프타머 농도 서명으로 변환하는 과정을 통해 측정되며, 이는 DNA 마이크로어레이로 정량화됩니다. 본질적으로 우리의 분석은 아프타머의 두 가지 성질을 활용합니다. 즉, 정의된 형태와 특정 하이브리다이제이션 프로브에 의해 인식되는 고유한 서열을 가진 접힌 결합 실체로서의 성질입니다. 우리의 단백질체 생체표지자 발견 기술의 유용성을 증명하기 위해 우리는 만성 신장 질환(CKD)에 대한 임상 연구에 이를 적용했습니다. 우리는 두 개의 잘 알려진 CKD 생체표지자와 추가적인 58개의 잠재적인 CKD 생체표지자를 확인했습니다. 이러한 결과는 우리 기술이 다양한 질병 상태의 고유한 단백질 서명을 발견할 수 있는 잠재력을 보여줍니다. 더 일반적으로, 우리는 이질 집단 간의 단백질체 프로필을 대규모로 비교할 수 있는 다재다능하고 강력한 도구를 설명합니다. 이 편견이 없고 고도로 다중화된 탐색 엔진은 생물학에 대한 불완전한 지식에 얽매이지 않고 새로운 생체표지자를 발견할 수 있게 하여, 증거 기반 의학의 다음 세대를 진전시키는 데 기여할 것입니다.