了细胞中的蛋白质。众所周知，细胞中的DNA是生命的基础，但是细胞中真正行使功能的确是由基因编码的蛋白质。基因芯片的诞生，因其无可比拟的信息量、高通量、快速、准确地分析基因的本领，在基因功能研究、临床医学等领域发挥出了巨大的作用。
“微阵列(microarry)”是当今生物学领域里最时髦的名词。像基因微阵列，如寡核苷酸这样的小分子被固定在经微细加工的表面上，以进行高通量的筛选研究。将各种类型的分子固定在这种表面还存在许多困难，然而，随着技术的进步，现在已经有了越来越多的解决办法。
蛋白质微阵列（protein microarry)，即蛋白质芯片(protein chip)的研发概念是由基因芯片延伸而来，基因芯片分析的是细胞中mRNA的变化程度，蛋白质芯片则是对蛋白质的筛选、分析。
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Figure 1. A new polypeptide scaffold for flexible protein arraying consists of an elastin mimetic domain and a leucine zipper helix.
The elastin mimetic domain is covalently bound to the surface by a photoreactive amino acid. The target protein is fused to the complementary leucine zipper helix; strong noncovalent association of the helices leads to dimerization, effectively immobilizing the target protein. |
因为蛋白质对微扰动有天生的敏感性，所以将其固定在微阵列表面尤为困难。加州理工学院的David Tirrell教授说：“将蛋白质按微阵列方式置放是一个用普通方法无法解决的问题。”
固定域是由高疏水弹性蛋白拟肽构成，它能紧紧附着在疏水的表面。而且，当与一个非自然的光反应苯基丙氨酸衍生物结合时，这种支架能与适当的衍生表面在紫外光照射下联接。蛋白质捕获域由一条单亮氨酸拉链卷曲螺旋构成，当与目标蛋白质结合时，补充螺旋就会被表达出来。由于粘联非常紧密以及亮氨酸拉链卷曲螺旋特别的非共价联合，因此，即使是在细胞液中，目标蛋白质也能有效地被固定支架捕获。
构建蛋白质微阵列的最初努力是为了研究赖氨酸或半胱氨酸残基的固有活性，希望表面上的反应基团能以共价键方式捕捉蛋白质，但这会让活性位点变得难以获得，或导致蛋白质变性。方法如下图示：
为了解决这些问题，一些研究人员用传统的亲和层析法来将蛋白质放置到微阵列上，如将蛋白质与hexahistidine标签融合在一起，再用固定金属捕获。但是，这种做法并不完美，仍然存在问题：使用的标签不仅需要在各种环境中保持稳定，而且还需要保持表面的高亲和力。为了实现这个目标，David Tirrell博士的研究组使用了一种新型的柔性多肽支架构成表面的固定域和蛋白质捕捉域。
固定域是由高疏水性的弹性蛋白拟肽构成，能紧紧地附着在疏水的表面。当与人工合成的光反应苯基丙氨酸衍生物结合时，这种支架能与适当的衍生表面在紫外光下连接。蛋白质捕获域，顾名思义是用于捕捉蛋白质的区域，它由一条卷曲螺旋的单亮氨酸拉链构成：与蛋白质结合时，互补的螺旋就会被表达出来。因为粘连非常紧密且亮氨酸拉链卷曲螺旋中非共价键的联合，使得目标蛋白质即使处于细胞液中也能被有效捕获。
这种新方法中，弹性蛋白拟肽利用一个光合反应氨基酸与表面发生共价结合，而目标蛋白质与亮氨酸拉链螺旋的融合以及螺旋间强大的非共价连接形成的二聚作用实现了目标蛋白质的有效固定。这种专门设计的多肽支架能实现将蛋白质更为灵活地固定在微阵列上，以便于研究人员从事蛋白质功能的研究。这种设计是蛋白质芯片制造技术上的一个重要进展，并且将会为人类研究蛋白质注入新的活力
