Olink蛋白质组学原理
在高通量蛋白质组学研究中,如何实现低样本量、高灵敏度和高特异性的蛋白检测,是长期以来的技术瓶颈。Olink®蛋白组学平台通过引入Proximity Extension Assay(PEA),创造性地融合了抗体识别的特异性与核酸扩增的高灵敏度,从原理层面突破了传统蛋白检测手段的局限。
一、Olink蛋白质组学的核心原理:Proximity Extension Assay(PEA)
1、双抗体识别机制
每个待测蛋白对应一对高亲和力抗体,这两种抗体分别连接一段不同的寡核苷酸探针(DNA序列)。只有当两抗体同时识别并结合同一个蛋白分子时,这对探针才会空间接近,为后续反应创造条件。这一步类似于“双钥匙机制”,极大提高了检测的特异性,有效避免了非特异结合带来的信号干扰。
2、DNA探针连接
当DNA探针随抗体定位到同一蛋白时,它们会发生邻近连接反应(Proximity Extension),形成一条新的DNA链。这条链是唯一对应于该蛋白的编码标签,为后续的核酸扩增提供模板。这也是PEA命名的来源:“Proximity” 表示空间接近,“Extension” 表示延伸生成连接产物。
3、qPCR 或 NGS 扩增检测:实现灵敏定量
生成的DNA模板可通过以下两种方式扩增和定量:
(1)Target Panel(qPCR检测):应用96或384孔板进行实时荧光定量PCR(RT-qPCR),适用于小规模多样本研究;
(2)Explore平台(NGS检测):通过Illumina高通量测序仪进行文库测序,适合超高通量(3000+蛋白)需求。
核酸扩增的指数式放大,使得平台可以检测到极低浓度(fg/mL级别)的蛋白,特别适用于细胞因子、激素、炎症小分子等低丰度蛋白。
二、数据输出:NPX 值如何体现蛋白丰度?
Olink平台最终输出的蛋白定量结果为NPX(Normalized Protein Expression)值,是基于Ct值(qPCR)或序列计数(NGS)标准化后得到的对数尺度表达值。
NPX具有以下特点:
(1)为单位无关的相对表达量;
(2)可进行组间差异分析、聚类、热图可视化等;
(3)不直接表示绝对浓度,但具有良好的动态范围和批次一致性,适合横向比较。
百泰派克生物科技提供基于NPX的差异表达分析、功能富集分析、机器学习建模等多层次数据挖掘服务,帮助科研人员高效解读Olink数据。
三、Olink蛋白质组学技术原理优势总结
四、Olink蛋白质组学核心应用
Olink的PEA原理也在推动多种前沿应用的发展,包括:
1、多组学整合分析:将Olink蛋白组学与转录组、代谢组联合建模,发掘新的调控通路;
2、早期疾病预测:利用其高灵敏度,在亚临床阶段发现早期生物标志物;
3、药物反应监测:在干预前后动态追踪蛋白表达谱变化;
4、组织液/脑脊液研究:传统质谱难以胜任的极低丰度蛋白样本,Olink可胜任。
百泰派克生物科技已完成多个基于Olink平台的科研与临床项目,具备如下优势:提供样本前处理规范指导(含低丰度样本);协助选择最适合研究问题的Panel组合;全流程项目管理,对接Olink原厂检测体系;高水平生信团队,支持差异分析 + 网络构建 + 生物学注释。Olink蛋白质组学平台之所以受到广泛青睐,正是基于其独特的PEA技术原理。通过双抗体识别、空间依赖连接和核酸扩增检测的协同作用,Olink实现了蛋白检测在灵敏度、特异性、通量、稳定性上的多重突破。
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