名称:彼得•尼尔森
标题:斯德哥尔摩SciLifeLab亲和蛋白质组学平台主任
背景:2011-至今，瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院蛋白质组学教授;vwin德赢ac米兰合作人蛋白图谱项目蛋白质微阵列模块负责人;2002-至今，KTH蛋白质微阵列技术小组组长;2000-2008年，KTH微阵列中心主任;1999-2008年，KTH DNA微阵列技术小组组vwin德赢ac米兰合作长
教育:1999 - KTH生物技术博vwin德赢ac米兰合作士;1993年- KTH生物技术vwin德赢ac米兰合作理学硕士
彼得•尼尔森他有很多蛋白质分析工具。作为瑞典SciLifeLab亲和蛋白组学的平台主任，他依靠Arrayjet的马拉松阵列来生产抗原和反相阵列，并拥有4台Luminex仪器——两台FlexMap 3Ds，一台LX 200和一台MagPix——来使用悬浮珠阵列分析抗体。最近，实验室一直在与罗氏NimbleGen和一家名为Schafer-N的丹麦公司合作，以访问这两家公司的高密度肽阵列，Nilsson认为这种阵列可以在许多情况下取代传统的斑点蛋白阵列(禁止9/18/2012）.
尼尔森的实验室还独家获得了来自人类蛋白质图谱的抗体和抗原，这是一个由克努特和爱丽丝·瓦伦堡基金会资助的项目，支持使用基于抗体的蛋白质组学对人类蛋白质组进行系统探索;自2005年以来，该公司已经使用其内部打印阵列验证了该项目的3.5万个抗体。
所有这些都在科学实验室斯德哥尔摩基地的新地点进行。两年前，当科学实验室成立时，尼尔森将他的实验室从皇家理工学院KTH搬到了那里。vwin德赢ac米兰合作瑞典理工大学是参与科学实验室的四所瑞典大学和机构之一，科学实验室是转化医学和分子生物科学合作项目。其他大学是乌普萨拉大学、卡罗林斯卡大学和斯德哥尔摩大学。瑞典政府最近指定1亿美元用于资助科学实验室未来四年的活动，包括其DNA和蛋白质阵列平台(禁止9/11/2012）.
虽然Nilsson声称他的实验室更专注于技术开发，而不是生物学，但他承认其两项主要工作，生物标志物发现和自vwin德赢ac米兰合作身免疫分析，已经导致了与癌症、心血管、自身免疫和神经退行性疾病相关的更具体的项目。为了更好地了解最先进的蛋白质阵列设备是如何工作的，BioArray新闻最近在斯德哥尔摩的实验室采访了尼尔森。以下是经过编辑的采访记录。
我看到你的实验室里有Arrayjet马拉松微存储器。这些天你用它做什么?
对我们来说，它是一匹驮马，它支持我们所做的所有蛋白质阵列制造。我们主要生产抗原微阵列。抗原来自人类蛋白质图谱项目。它们是用来产生项目中所有抗体的抗原。这是一个非常高通量的工作。我们产生抗原，重组抗原，我们给兔子免疫，我们得到多克隆血清，然后我们在兔子自己的抗原上提纯。下一步是一长串验证的第一步，即使用抗原阵列来查看它们是否与它们应该结合的对象结合。这是第一个特异性分析。我们有一个格式，在24个不同的子阵列中有384个不同的抗原[使用Arrayjet马拉松打印]，其中的阵列都是相同的，这意味着我们可以每张幻灯片分析24个抗体，每个抗体在384个抗原上验证。自2005年以来，我们已经在这些阵列上验证了35000个抗体。 So it is really a routine assay for us. We didn't use the Arrayjet for all of them though. We bought that system two years ago.
你以前用什么?
来自GeSim的纳米滴管。我们从2005年就开始使用它了那时我们研究Arrayjet，但那时他们太年轻了，还没有真正出现。这就是我们进行的主要实验。我们在第二周就做了一批新抗原，有384个新抗原，因为它们对应下一组需要纯化和验证的抗体，因为我们每周有大约160个新抗体从项目中流入。我们也使用这些抗原阵列作为一种独特的资源来筛选自身免疫靶点，基本上作为人类蛋白质的来源。例如，我们从血浆，血清，脑脊液中提取样本，我们把这些样本放在抗原阵列上，检测样本中是否有针对这些蛋白质的抗体。这是寻找新的自身免疫靶点的初步筛选，基本上是在有识别人类蛋白质的人类抗体的地方。我们两年前就开始了这个项目，现在还在扩大，越来越多。例如，我们采集了数百个多发性硬化症的样本，对它们进行了30个批次的分析，这意味着11000个抗原。然后我们确定了有趣的目标，我们现在正在另一个平台上验证，使用Luminex。 Another application on the planar arrays is that we are using reverse-phase arrays, meaning that we print serum or plasma samples or CSF on them. There are quite many using reverse-phase arrays for cell and tissue lysates, but there are not many researchers at all who are using them for plasma or serum. We have done that for years, and that is a way for us to get thousands of samples on one slide, but then you can only detect one analyte, or two.
这和乔治梅森大学的Lance Liotta和Emanuel Petricoin所做的实验是一样的。
是的，但他们只对细胞和组织裂解物有效。这是血清。这是同一件事，但不同类型的样本。我们在2005年发表了第一个反相血清阵列应用，在这种情况下，我们对数千个样本进行了IgA缺乏筛查。我们需要相当丰富的蛋白质，因为如果你放入200皮升的血清样本，你开始计数分子，很快你就会降到非常低的水平。这是我们使用的两种平面阵列:抗体阵列用于抗体特异性和免疫分析，反相阵列用于筛查，例如，IgA缺乏，但也作为一种验证工具，我们已经做了血浆分析作为生物标志物发现的一部分。然后我们有悬浮珠阵列。
你指的是Luminex的xMAP技术?vwin德赢ac米兰合作
我们更喜欢称它们为悬浮珠阵列。我们把它们看作数组。我们把抗体固定在珠子上。我们开发了一种相当独特的格式，那就是直接标记样本，因为我们在所有的蛋白质上都有生物素，然后我们选择抗体，有384个抗体，它们在珠子颜色上有500个标识。我们使用384的格式，这意味着我们可以将抗体绑定到384个珠子上，并将它们保持在一起作为一个珠子池。然后我们将其用于384个标记样本。因此，通过一种检测方法，你可以一次性分析384个血浆样本上的384个抗体。这些数字非常吸引人，因为在两个参数中都可以达到数百。在其他数组格式中，我们可以在一个维度中有数千个数组，但在另一个维度中只有1 2 3个。这就是我们所看到的环境的优势。
在生物标志物发现项目中，它是简单的大规模筛查还是有一个特定的疾病焦点?
我们的情况非常独特。在人类蛋白质图谱项目之外，没有人能接触到这些抗体。我们还设置了一个独特的数组。当你把这两者结合起来，就意味着有很多人愿意和我们互动。要跟上所有的要求是很难的。我们经历了惨痛的教训，在选择合作者时我们应该相当挑剔。他们一定能获得大量的样品。我们在早期的合作中看到，我们有几百个样品，但当我们想要更多时，就很难了。标准是当我们开始时应该有一个可用的验证队列。疾病的焦点有点分散。 There are three areas where we focus. One is, of course, cancer, within the Human Protein Atlas, and that is where we connect with plasma profiling. What can we take from tissues to prepare plasma and vice versa? The next main area is cardiovascular diseases, where we now have rather large funding from the Swedish Agency for Innovative Research together with the Karolinska Hospital, and where we run all of these 10,000 antibodies. The third focus is on neurodegenerative diseases. But we are not biologists. We develop technology and we use antibodies. On the other hand, we depend on collaborators, and we are getting more focused.
你是如何让你生成的所有数据向公众开放的?
首先，人类蛋白质图谱是公开的，但没有血浆数据。一个原因是，我们正处于一个阶段，在这个阶段，我们真的在尝试探索如果我们研究这10000个抗体，会发现什么，尽管我们还没有达到这个阶段。在很多情况下，个体差异是巨大的。为了让我们发表，比如说，一个等离子图谱或剖面图，它必须等到我们产生了更大的数据集，因为发表有限数量的数据没有任何意义。但我们主要关注的是生物标记物的发现，当然我们也试图尽可能多地发表。这是基于每个案例和项目。我们已经识别并发布了两个标记，并提交了专利申请。一种是肾脏疾病，另一种是前列腺癌。但我们也有很多计划。发现候选生物标志物很容易，[但]验证它们很困难，因为疾病是异质性的[而且]你需要更大的样本集，你需要非常好的特征和分层的样本队列。 [Our] strategy [is] doing discovery doing single-binder assays. Then going to dual-binder assays — meaning two antibodies — and then it is up to the biology to determine if they are really markers in these specific instances. So the data is available in the form of ordinary publications but not in the Atlas. We are discussing how that could be done in the future. It might be … that we define 500 plasma proteins that we really know … are detectable [and that] we have good antibodies for … Maybe combine all of our data from these antibodies to generate a profile.
就市场而言，蛋白质阵列从来没有像基因表达或基因分型阵列那样有利可图。展望未来，它还会是一个重要的研究工具吗?
绝对的。我完全相信。例如，Invitrogen ProtoArrays或多或少是唯一的商业化纯化蛋白质阵列。我们在科学实验室有超过35000种不同的抗原。我们将制作更大的阵列，在一个阵列上放置10000或15000个抗原，并在特定情况下使用……我们已经与罗氏NimbleGen公司一起花了一些时间研究高密度肽阵列，这真的是可以完全改变蛋白质阵列领域的东西。在Affymetrix被称为Affymetrix之前，它们被称为Affymax，他们在20世纪90年代初尝试生成肽阵列，但从未成功，所以他们转向寡核苷酸。现在罗氏NimbleGen能够制作覆盖超过200万个肽的全蛋白质组阵列，我们已经将其用于抗体的表位定位和自身免疫分析。它还处于早期阶段，还没有商业化。但我认为这是很有潜力的研究数据非常惊人。
我们还通过一个欧盟项目出版了另一份出版物，一个叫Schafer-N的丹麦小公司生产了肽阵列。有一些德国公司在做肽阵列，比如JPT和PepPerPrint，但就密度而言，这是完全不同的规模。NimbleGen和Shafer-N公司生产的阵列包含数百万个多肽。我认为它们有可能取代斑点蛋白阵列。但是每个肽都有它自己的结构，它非常灵活，每个氨基酸可能会有不同的组合，可能会有不同类型的结合而在蛋白质中相同的东西可能是不同的。所以我仍然认为我们需要蛋白质阵列作为验证步骤。我们实际上正在计划[使用]NimbleGen阵列…作为sciilifelab的国家服务提供商。因此，当我们展望未来如何利用珠上的抗体和阵列上的自身免疫分析为生物标志物发现提供服务时，高密度肽阵列将是完美的起点。