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用于测定蛋白质和核酸的组合物和方法技术

技术编号:38372101 阅读:14 留言:0更新日期:2023-08-05 17:35
本文公开了用于平行测定蛋白质和核酸的组合物和方法。组合物和方法。组合物和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测定蛋白质和核酸的组合物和方法
交叉引用
[0001]本申请要求2020年11月10日提交的美国临时专利申请第63/112,071号、2021年1月29日提交的美国临时专利申请第63/143,738号、2021年3月25日提交的美国临时专利申请第63/166,173号、2021年5月28日提交的美国临时专利申请第63/194,612号和2020年8月25日提交的美国临时专利申请第63/070,205号的权益,这些专利申请中的每一个通过引用以其整体并入本文。

技术介绍

[0002]生物样本含有多种蛋白质和核酸。需要组合物和方法用于阐明蛋白质和核酸的存在和浓度,以及可以指示生物学状态的蛋白质和核酸之间的任何相关性。

技术实现思路

[0003]在一些方面,本公开描述了一种用于分析来自对象的生物样本的方法,其包括:(a)测定来自对象的生物样本以鉴定生物样本中的蛋白质,从而获得生物样本的蛋白质组信息;(b)分析来自生物样本的核酸分子,以鉴定生物样本的基因型信息;和(c)基于蛋白质组信息和基因型信息,鉴定对象的肽变体或基因组变体,其中肽变体或基因组变体无法分别在(a)或(b)中鉴定。
[0004]在一些实施方案中,生物样本包括全血、血浆、血沉棕黄层、血清、尿液、脑脊液、滑液、泪液、唾液、全血、奶汁、乳头抽吸物、针抽吸物、导管灌洗液、阴道分泌物、鼻液、耳液、胃液、胰液、小梁液、肺灌洗液、汗液、沟液、精液、前列腺液、痰、粪便、支气管灌洗液、来自拭子的液体、支气管抽吸物、流化固体、细针抽吸样本、组织匀浆、淋巴液、细胞培养样本或其任何组合。
[0005]在一些实施方案中,生物样本包括血浆或血清。
[0006]在一些实施方案中,生物样本包括超过5000种类型的蛋白质。
[0007]在一些实施方案中,(a)包括使生物样本经受鉴定生物样本中多种蛋白质的测定。
[0008]在一些实施方案中,(a)包括在足以将蛋白质从生物样本吸附到颗粒的条件下,使生物样本与颗粒接触。
[0009]在一些实施方案中,蛋白质包括颗粒的压缩的动态范围。
[0010]在一些实施方案中,吸附到颗粒的蛋白质包括一种或多种蛋白质,所述一种或多种蛋白质具有与生物样本中的丰度相比更低的丰度。
[0011]在一些实施方案中,颗粒的每平方毫米(mm2)表面积吸附至少10
‑9毫克(mg)蛋白质。
[0012]在一些实施方案中,颗粒包括具有不同物理化学性质的多种颗粒。
[0013]在一些实施方案中,多种颗粒包括以下中的至少两种:二氧化硅涂覆的SPION、PDMAPMA

聚合物官能化的纳米颗粒、葡萄糖
‑6‑
磷酸酯官能化的纳米颗粒、聚苯乙烯羧基官能化的纳米颗粒、葡聚糖官能化的纳米颗粒、混合酰胺和羧酸酯官能化的二氧化硅涂覆的
纳米颗粒、三胺官能化的纳米颗粒、二胺官能化的纳米颗粒或单胺官能化的纳米颗粒。
[0014]在一些实施方案中,多种颗粒包括以下中的至少两种:二氧化硅涂覆的SPION、PDMAPMA

聚合物官能化的纳米颗粒、葡萄糖
‑6‑
磷酸酯官能化的纳米颗粒、聚苯乙烯羧基官能化的纳米颗粒、葡聚糖官能化的纳米颗粒、混合酰胺和羧酸酯官能化的二氧化硅涂覆的纳米颗粒、N

(3

三甲氧基甲硅烷基丙基)二亚乙基三胺涂覆的纳米颗粒、N1

(3

(三甲氧基甲硅烷基)丙基)己烷

1,6

二胺官能化的纳米颗粒或1,6

己二胺官能化的纳米颗粒。
[0015]在一些实施方案中,不同的物理化学性质包括尺寸、形状、表面官能化、芯材、密度或其任何组合。
[0016]在一些实施方案中,由多种颗粒中的第一颗粒吸附的蛋白质的第一蛋白质子集包括与由多种颗粒中的第二颗粒吸附的蛋白质的第二蛋白质子集共有的至多80%的蛋白质类型。
[0017]在一些实施方案中,蛋白质包括至少5种类型的蛋白质。
[0018]在一些实施方案中,蛋白质包括至少200种类型的蛋白质。
[0019]在一些实施方案中,蛋白质包括至少500种类型的蛋白质。
[0020]在一些实施方案中,蛋白质包括至少1000种类型的蛋白质。
[0021]在一些实施方案中,蛋白质包括至少2000种类型的蛋白质。
[0022]在一些实施方案中,蛋白质包括至少5000种类型的蛋白质。
[0023]在一些实施方案中,蛋白质包括5至1000种类型的蛋白质。
[0024]在一些实施方案中,蛋白质包括20至200种类型的蛋白质。
[0025]在一些实施方案中,蛋白质包括约50至500种类型的蛋白质或蛋白质群组。
[0026]在一些实施方案中,蛋白质包括约250至25000种类型的蛋白质或蛋白质群组。
[0027]在一些实施方案中,蛋白质占生物样本中蛋白质类型的至少2%。
[0028]在一些实施方案中,蛋白质占生物样本中蛋白质类型的0.2%至2%。
[0029]在一些实施方案中,(a)包括鉴定生物样本中蛋白质的丰度。
[0030]在一些实施方案中,(c)包括基于蛋白质组信息和基因型信息鉴定蛋白质的剪接变体、构象、翻译后修饰、辅因子关联或基底关联。
[0031]在一些实施方案中,蛋白质在生物样本中的浓度跨越至少4个数量级。
[0032]在一些实施方案中,所述方法进一步包括获得核酸分子的序列以鉴定基因型信息。
[0033]在一些实施方案中,获得序列包括荧光原位杂交(FISH)、阵列比较基因组杂交(阵列

CGH)、定量荧光PCR(QF

PCR)、纳米孔测序、杂交测序、合成测序、连接测序或其任何组合。
[0034]在一些实施方案中,核酸分子包括无细胞脱氧核糖核酸(cfDNA)、无细胞核糖核酸(cfRNA)或其任何组合。
[0035]在一些实施方案中,无细胞脱氧核糖核酸(cfDNA)包括基因组DNA、线粒体DNA(mtDNA)、循环肿瘤DNA(ctDNA)或其任何组合。
[0036]在一些实施方案中,(b)包括将核酸分子鉴定为包括基因组DNA、线粒体DNA(mtDNA)、循环肿瘤DNA(ctDNA)或其任何组合。
[0037]在一些实施方案中,(b)包括鉴定ctDNA的细胞类型、癌症类型、癌症阶段或其任何
组合。
[0038]在一些实施方案中,(c)的鉴定包括鉴定ctDNA的细胞类型、癌症类型或癌症阶段。
[0039]在一些实施方案中,无细胞核糖核酸(cfRNA)包括信使RNA(mRNA)、长非编码RNA、端粒酶RNA、Piwi相互作用RNA、核糖体RNA(rRNA)、小核RNA(snRNA)、小干扰RNA(siRNA)、YRNA、微小RNA(miRNA)、环状R本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于分析来自对象的生物样本的方法,其包括:(a)测定来自所述对象的所述生物样本,以鉴定所述生物样本中的蛋白质从而获得所述生物样本的蛋白质组信息;(b)分析来自所述生物样本的核酸分子,以鉴定所述生物样本的基因型信息;和(c)基于所述蛋白质组信息和所述基因型信息,鉴定所述对象的肽变体或基因组变体,其中在(a)或(b)中分别无法鉴定所述肽变体或所述基因组变体。2.根据权利要求1所述的方法,其中(a)包括使所述生物样本经受鉴定所述生物样本中的所述蛋白质的测定。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中(a)包括在足以将所述蛋白质从所述生物样本吸附到颗粒的条件下,使所述生物样本与所述颗粒接触。4.根据权利要求3所述的方法,其中所述蛋白质在所述颗粒上具有压缩的动态范围。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述颗粒包括具有不同物理化学性质的多种颗粒。6.根据权利要求5所述的方法,其中所述多种颗粒包括以下中的至少两种:二氧化硅涂覆的SPION、PDMAPMA

聚合物官能化的纳米颗粒、葡萄糖
‑6‑
磷酸酯官能化的纳米颗粒、聚苯乙烯羧基官能化的纳米颗粒、葡聚糖官能化的纳米颗粒、混合酰胺和羧酸酯官能化的二氧化硅涂覆的纳米颗粒、三胺官能化的纳米颗粒、二胺官能化的纳米颗粒或单胺官能化的纳米颗粒。7.根据权利要求5所述的方法,其中所述多种颗粒包括以下中的至少两种:二氧化硅涂覆的SPION、PDMAPMA

聚合物官能化的纳米颗粒、葡萄糖
‑6‑
磷酸酯官能化的纳米颗粒、聚苯乙烯羧基官能化的纳米颗粒、葡聚糖官能化的纳米颗粒、混合酰胺和羧酸酯官能化的二氧化硅涂覆的纳米颗粒、N

(3

三甲氧基甲硅烷基丙基)二亚乙基三胺涂覆的纳米颗粒、N1‑
(3

(三甲氧基甲硅烷基)丙基)己烷

1,6

二胺官能化的纳米颗粒或1,6

己二胺官能化的纳米颗粒。8.根据权利要求6所述的方法,其中由所述多种颗粒中的第一颗粒吸附的所述蛋白质的第一蛋白质子集包括与由所述多种颗粒中的第二颗粒吸附的所述蛋白质的第二蛋白质子集共有的至多80%的蛋白质类型。9.根据权利要求3所述的方法,其中所述蛋白质包括约50至500种类型的蛋白质或蛋白质群组。10.根据权利要求6

8中任一项所述的方法,其中所述蛋白质包括约250至25000种类型的蛋白质或蛋白质群组。11.根据权利要求1

10中任一项所述的方法,其中所述对象包括一名对象。12.根据权利要求1

10中任一项所述的方法,其中所述对象包括多名对象。13.根据权利要求8

12中任一项所述的方法,其中所述蛋白质占所述生物样本中所述蛋白质类型的0.2%至2%。14.根据权利要求1

13中任一项所述的方法,其中(a)包括鉴定所述生物样本中所述蛋白质的丰度。15.根据权利要求1

14中任一项所述的方法,其中所述核酸分子包括无细胞脱氧核糖核酸(cfDNA)、无细胞核糖核酸(cfRNA)或其任何组合。16.根据权利要求15所述的方法,其中(b)包括将所述核酸分子鉴定为包括基因组DNA、
线粒体DNA(mtDNA)、循环肿瘤DNA(ctDNA)或其任何组合。17.根据权利要求16所述的方法,其中(b)包括鉴定所述ctDNA的细胞类型、癌症类型、癌症阶段或其任何组合。18.根据权利要求1

17中任一项所述的方法,其中所述核酸分子来源于外泌体、凋亡体、肿瘤细胞、健康细胞、病毒体、胞外膜囊泡、嗜中性粒细胞胞外陷阱(NET)或其任何组合。19.一种用于分析来自对象的生物样本的方法,该方法包括:(a)分析来自所述对象的所述生物样本中的核酸分子,以鉴定所述核酸分子来源于的细胞类型;和(b)定量所述生物样本中与所述细胞类型相关联的多种蛋白质的蛋白质丰度。20.根据权利要求19所述的方法,其进一步包括获得所述核酸分子的序列以鉴定所述基因型信息。21.根据权利要求20所述的方法,其中所述获得所述序列包括荧光原位杂交(FISH)、阵列比较基因组杂交(阵列

CGH)、定量荧光PCR(QF

PCR)、纳米孔测序、杂交测序、合成测序、连接测序或其任何组合。22.根据权利要求19

21中任一项所述的方法,所述定量所述蛋白质丰度包括使所述生物样本与颗粒接触,从而在包括所述多种蛋白质的所述颗粒上形成生物分子冠状物。23.根据权利要求22所述的方法,其中所述多种蛋白质在所述生物分子冠状物内具有压缩的动态范围。24.根据权利要求22或23所述的方法,其中所述生物分子冠状物包含一种或多种高丰度蛋白质,所述高丰度蛋白质具有与所述生物样本中的丰度相比降低的丰度。25.根据权利要求22

24中任一项所述的方法,其中所述颗粒包括具有不同物理化学性质的多种颗粒。26.根据权利要求25所述的方法,其中所述多种颗粒包括以下中的至少两种:二氧化硅涂覆的SPION、PDMAPMA

聚合物官能化的纳米颗粒、葡萄糖
‑6‑
磷酸酯官能化的纳米颗粒、聚苯乙烯羧基官能化的纳米颗粒、葡聚糖官能化的纳米颗粒、混合酰胺和羧酸酯官能化的二氧化硅涂覆的纳米颗粒、三胺官能化的纳米颗粒、二胺官能化的纳米颗粒或单胺官能化的纳米颗粒。27.根据权利要求25所述的方法,其中所述多种颗粒包括以下中的至少两种:二氧化硅涂覆的SPION、PDMAPMA

聚合物官能化的纳米颗粒、葡萄糖
‑6‑
磷酸酯官能化的纳米颗粒、聚苯乙烯羧基官能化的纳米颗粒、葡聚糖官能化的纳米颗粒、混合酰胺和羧酸酯官能化的二氧化硅涂覆的纳米颗粒、N

(3

三甲氧基甲硅烷基丙基)二亚乙基三胺涂覆的纳米颗粒、N1‑
(3

(三甲氧基甲硅烷基)丙基)己烷

1,6

二胺官能化的纳米颗粒或1,6

己二胺官能化的纳米颗粒。28.根据权利要求22

24中任一项所述的方法,其中所述蛋白质包括约50至500种类型的蛋白质或蛋白质群组。29.根据权利要求25

27中任一项所述的方法,其中所述蛋白质包括约250至25000种类型的蛋白质或蛋白质群组。30.根据权利要求19

29中任一项所述的方法,其中所述对象包括一名对象。31.根据权利要求19

29中任一项所述的方法,其中所述对象包括多名对象。
32.根据权利要求28

31所述的方法,其中所述多种蛋白质占所述生物样本中所述蛋白质类型的至少2%。33.根据权利要求19

32中任一项所述的方法,其中所述定量所述蛋白质丰度包括鉴定所述多种蛋白质的剪接变体、构象、翻译后修饰、辅因子关联或基底关联。34.一种用于将来自对象的生物样本分级分离的方法,其包括:(a)使所述生物样本与多种颗粒接触,以在所述多种颗粒上形成生物分子冠状物,所述生物分子冠状物包含来自所述生物样本的蛋白质和核酸分子;和(b)从所述生物样本中分离所述生物分子冠状物的至少一个子集,从而分级分离所述生物样本。35.一种用于分析来自对象的生物样本的方法,该方法包括:(a)测定来自所述对象的所述生物样本中的蛋白质,以鉴定可归属于第一多种蛋白质或蛋白质片段的信号;(b)测定所述生物样本中的核酸分子以获得核酸序列数据,从而鉴定与所述核酸序列相关联的第二多种蛋白质或蛋白质片段;和(c)从所述第一多种蛋白质或蛋白质片段中鉴定所述生物样本中的一种或多种蛋白质,其中在缺少所述核酸序列数据的情况下所述一种或多种蛋白质是无法鉴定的。36.根据权利要求35所述的方法,其中所述测定所述蛋白质包括将所述蛋白质吸附到颗粒。37.根据权利要求35或36所述的方法,其中所述将所述蛋白质吸附到所述颗粒压缩了所述蛋白质的动态范围。38.根据权利要求35

37中任一项所述的方法,其中所述测定所述核酸分子包括测序。39.根据权利要求35

38中任一项所述的方法,其中所述鉴定包括鉴定与所述一种或多种蛋白质相关联的信号,并且所述信号与可归属于所述第一多种蛋白质的所述信号中的信号重叠。40.一种用于处理来自对象的生物样本的方法,该方法包括:(a)测定来自所述对象的所述生物样本中的核酸分子,以获得所述核酸分子或其片段的核酸序列;(b)计算机处理所述核酸序列以产生数据,所述数据包括与所述核苷酸序列相关联的蛋白质的蛋白质序列;(c)测定所述生物样本中可归属于所述蛋白质的至少一个子集的信号;和(d)至少部分地基于在(b)中产生的所述数据,从所述蛋白质的所述至少所述子集中鉴定蛋白质。41.根据权利要求40所述的方法,其中(c)的所述测定包括使所述生物样本与颗粒接触,从而在包括所述蛋白质的所述至少所述子集的所述颗粒上形成生物分子冠状物。42.根据权利要求40或41所述的方法,其中可归属于所述蛋白质的所述至少所述子集的所述信号包括至少100,000个信号。43.根据权利要求40

42中任一项所述的方法,其中所述鉴定包括从所述蛋白质的所述至少所述子集中鉴定剪接变体。44.根据权利要求43所述的方法,其中所述鉴定所述剪接变体包括鉴定多个剪接变体
的丰度比。45.根据权利要求42

44中任一项所述的方法,其中可归属于所述蛋白质的所述至少所述子集的所述信号包括多个重叠信号,并且其中所述鉴定包括确定来自所述蛋白质的所述至少所述子集的蛋白质的所述多个重叠信号中的重叠信号的强度。46.一种用于测定生物样本的方法,其包括:(a)提供包含表面修饰的颗粒和支持剂的干组合物,所述表面修饰的颗粒具有可变地选择性吸附多个生物分子或生物分子群组的物理化学性质;(b)在液体中重构所述干组合物;和(c)使所述生物样本与在(b)中重构的所述干组合物接触,以在所述表面修饰的颗粒的表面上吸附至少一部分所述生物分子或生物分子群组。47.根据权利要求46所述的方法,其中所述生物分子或生物分子群组包括蛋白质或蛋白质群组。48.根据权利要求47所述的方法,其中所述蛋白质或蛋白质群组在所述生物样本中的浓度具有至少7个数量级的动态范围。49.根据权利要求47或48所述的方法,其中所述蛋白质或蛋白质群组在所述生物样本中的浓度具有至少8个数量级的动态范围。50.根据权利要求46

49中任一项所述的方法,其中所述生物样本包括血浆、血清、CSF、尿液、泪液、细胞裂解物、组织裂解物、细胞匀浆、组织匀浆、针吸物、粪便样本、滑液、全血、唾液或其组合。51.根据权利要求46

50中任一项所述的方法,其中所述干组合物呈冻干珠的形式。52.根据权利要求46

51中任一项所述的方法,其中所述干组合物包含包括所述表面修饰的颗粒的多种颗粒。53.根据权利要求46

52中任一项所述的方法,其中所述表面修饰的颗粒在(c)之后吸附的所述生物样本中的生物分子是在不存...

【专利技术属性】
技术研发人员:丹尼尔
申请(专利权)人:禧尔公司
类型:发明
国别省市:

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