科學家如何將蚊子的唾液變成對

提取蚊子唾液具有挑戰性,但對於研究蚊子如何傳播疾病至關重要。堪薩斯大學的安妮塔·薩拉夫 (Anita Saraf) 使用由美國農業部資助的先進蛋白質組學分析這些唾液樣本,以研究病毒感染後唾液蛋白質的變化,這可能有助於疫苗的開發。

安妮塔薩拉夫

(Anita Saraf)研究蚊子唾液,以了解登革 台灣電話號碼庫 熱和西尼羅河等病毒的傳播方式,並使用質譜法確定疫苗和治療的潛在目標。

您可能會猜想從蚊子身上提取唾液是很困難的。你是對的。然而,由於蚊子透過唾液傳播疾病,因此採樣和研究至關重要。

但安妮塔·薩拉夫並沒有親自收集蚊子的唾液——而是將蚊子的唾液運送出去,這樣她就可以發現其中的科學秘密。

薩拉夫是堪薩斯大學質譜和分析蛋白質組學實驗室的主任,她在那裡使用鳥槍蛋白質體學來分析生物樣本——支撐許多藥物療法的基礎科學。

「由於樣本量小,從這些蚊子身上收集唾液具有挑戰性,這是此類實驗的常見限制,」她說。 “我們與美國農業部農業研究局的合作者將蚊子的嘴放入管子中,然後刺激唾液分泌並收集唾液。”

非傳染性雌性蚊子唾液採集的顯微鏡觀察。圖片來源:

現在,憑藉美國農業部國家生物和農業防禦設施每年 25 萬美元的新撥款,薩拉夫目前正在分析這些非傳染性蚊子唾液樣本,以對抗「蟲媒病毒」(病毒傳播的術語)由蚊子等節肢動物引起。

其中包括西尼羅河病毒、黃熱病、登革熱、日本腦炎以及其他可能傷害或殺死人類、動物和植物的病毒。美國農業部對這些發現的獸醫應用感興趣,但薩拉夫的工作也可以為人類治療奠定基礎。

「美國農業部希望研究病毒如何如何影響免疫系統以及分子水平上的變化,特別是蚊子唾液的蛋白質組。” “當病毒感染蚊子時,它會改變蚊子的蛋白質和其他基本成分,類似於瘧疾在不同階段的發展過程中如何影響人類宿主。”

蛋白質體學分析技術

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Saraf 對唾液的蛋白質體學 是因為 行業電子郵件資料庫 將非常有效的樣本處理方法與鳥槍法分析結合使用。這種方法對於非常少量的樣本(例如難以獲得的蚊子唾液)是有效的。

「在 KU 的質譜核心中,我們使用鳥槍蛋白質體學、奈米級液相層析與串聯質譜聯用或 nLC-MS,它只需要納克範圍內的最少量蛋白質,使其成為這些類型的理想選擇生物樣本,」薩拉夫說。 「我們設定的靈敏度至關重要,因為沒有它,我們將需要更多的蛋白質。一旦我們收到唾液樣本,我們就會處理所有樣本處理、製備和消化,為質譜分析做好準備。我們擁有最新的設備和特殊的設置,這給了我們高靈敏度,使我們處於這項研究的最前沿。

這些數據在 KU 質譜核心進行分析,以深入了解蚊子唾液的分子特性在不同條件下如何變化。

「資料收集後,分析需要大量的後處理,包括解釋和比較,我在這方面擁有超過 24 年的經驗,」Saraf 說。 “這就是我們與美國農業部建立合作的方式。”

據堪薩斯大學研究人員稱,她實驗室分析蛋白質組的鳥槍法比其他方法更穩健、更靈敏,可以提供更詳細的時間過程研究。

「我們計劃研究不同條件下的這些變化,包括病毒感染後蚊子的環境變化,」她說。 「重點是蚊子的唾液,這一點至關重要,因為就像引起瘧疾的寄生蟲(瘧原蟲)一樣,蟲媒病毒在蚊子叮咬時通過唾液傳播。”

薩拉夫和她的團隊還將分析未感染病毒的對照組蚊子的唾液,但與測試組保持相同的餵食條件和感染持續時間。最終目標是確定未來宿主-載體-病毒相互作用研究中感興趣的特定蛋白質,這些蛋白質可能成為藥物治療的潛在標靶。

未來的方向和影響

迄今為止,薩拉夫的團隊已經與未 馬來西亞數據 受感染的蚊子合作建立了基準數據。一旦滅活方案獲得批准和授權,這項工作將包括來自生物安全 2 級 (BSL-2) 蟲媒病毒感染蚊子的樣本。

「我們將透過比較不同階段的對照樣本和感染樣本來確定蛋白質組水平的差異和變化,」堪薩斯大學研究人員說。 「我們的目標是確定發生的蛋白質變化,因為這些變化有可能作為疫苗開發的候選人。我們首先需要選擇候選者,這就是為什麼我們在相同條件下使用沒有感染的對照組。我們必須小心地從兩者中加載等量的蛋白質,以確保準確的比較——本質上,我們將能夠進行“同類比較”。

Saraf 的工作成果是蛋白質定性和定量變化的列表,以加強其他研究人員和藥物開發人員可獲得的證據。

「上次,我們在美國農業部的合作者發現這份清單非常有趣,並且與文獻中報導的內容一致,」她說。 “選擇進一步學習的候選人將是我們的目標。”

該研究由美國農業部資助。

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