Method Article
* These authors contributed equally
هنا نظهر عملية مفصلة للتحليل الكمي دوت وصمة عار (قدب) بتحديد مضمون مطلق من البروتين المستهدف، وضع سقف لبروتين الأكتين، مثل جيلسولين (كابج)، في ثلاث ماوس مختلف الأنسجة. علينا أن نظهر بإنتاجية عالية، وتقنية إيمونوبلوت مريحة، والكمية للتحقق من صحة العلامات البيولوجية على مستوى الخلايا والأنسجة و.
تفتقر مريحة، الكمية، عالية الإنتاجية إيمونوبلوت الأسلوب لتصميمه المطلق للمحتوى من البروتين محددة على مستوى الخلايا والأنسجة ويعوق إلى حد كبير التقدم في بحوث البروتين. النتائج المستمدة من تقنيات immunoblot المتوفرة حاليا أيضا نسبية، منع أي جهود ترمي إلى الجمع بين الدراسات المستقلة بتحليل واسع النطاق لعينات البروتين. في هذه الدراسة، ونحن تثبت عملية تحليل لطخة دوت الكمية (قدب) لتحقيق التقدير الكمي المطلق في شكل ارتفاع إنتاجية. باستخدام معيار بروتين متاحة تجارياً، نحن قادرون على تحديد المحتوى المطلق لوضع سقف لبروتين الأكتين، مثل جيلسولين (كابج) في عينات البروتين وأعد من ثلاثة أنسجة الماوس المختلفة (الكلي والطحال والبروستاتا) جنبا إلى جنب مع مفصل شرح تفاصيل التجريبية. أننا نقترح التحليل قدب كأسلوب الكمي المطلق للبروتينات الفردية على مستوى الخلايا والأنسجة و immunoblot مريحة، والكمية، وارتفاع إنتاجية. هذا الأسلوب سيساعد إلى حد كبير التحقق من صحة العلامات البيولوجية والتحقق المسار في مختلف مجالات الأبحاث البيولوجية والطبية الحيوية.
جنبا إلى جنب مع التطورات المثيرة في أبحاث الجينوم في السنوات الأخيرة، شهود ميدان البحوث الطبية الحيوية أيضا تقدم كبير في بحوث البروتين. مع تزايد تراكم البيانات البيولوجية على حد سواء الجينوم ومستويات البروتين، باستخدام أدوات بيوينفورماتيك لتحليل هذه البيانات أصبح تركيز البحوث الطبية الحيوية في المستقبل إدراكه وفهمه. ونتيجة لذلك، نجاح البحث بيوينفورماتيكال يثير الطلب على نوعية البيانات من مجتمع البحوث البيولوجية والطبية الحيوية أكثر وأفضل، لا يمكن تحقيق مهمة من خلال النهوض بتقنية في الجينوم ومستويات البروتين.
الطيف الكتلي (مللي ثانية) وتحليل immunoblot حاليا اثنين من التقنيات السائدة لتحليل البروتين. مرض التصلب العصبي المتعدد هيمن على بحوث البروتين البشري في السنوات الأخيرة لتمكين تحليل الآلاف من البروتينات الفردية في نفس الوقت. التقنيات المستندة إلى إيمونوبلوت، بما في ذلك الغربية وصمة عار ووصمة عار دوت، من ناحية أخرى، كما لعبت دوراً هاما في بحوث البروتين حتى منذ اختراع1،2،،من34، 5. يرتبط الإنزيم المرتبط بالانزيم (إليزا)5،،من67 ويمكن اعتبار المرحلة عكس البروتين ميكرواري (ربم)8،9 تنسيق عالية الإنتاجية إيمونوبلوت تحليل. ومع ذلك، هذه الأساليب المناعة إلا أليسا، قياس مستوى التعبير النسبي البروتين محددة. الطابع النسبي لهذه الأساليب سوف تصبح مشكلة حقيقية للدراسات السكانية، كما يجب أن يتم التحليل في الوقت نفسه، منع أي جهود ترمي إلى زيادة حجم تجمع من خلال تحليلات متعددة. وعلاوة على ذلك، النتائج المستمدة من هذه الدراسات فقط نصف الكمية، مما يعقد أي جهود المعلوماتية الحيوية في تحليل البيانات. وفي الوقت نفسه، على الرغم من أن أليسا أيضا مناسبة لتحليل عينات البروتين المطلق إنتاجية عالية، يبدو هذا الأسلوب لمواجهة التحديات في البيئات المعقدة مثل الخلايا أو الأنسجة بسبب قدرته على ربط منخفض والإرسال المتعدد10.
لدينا وضع أسلوب immunoblot مناسبة للدراسات السكانية بالخصائص الرئيسية ليجري مريحة، وارتفاع الإنتاجية، الكمية، ومناسبة لتصميم مطلق لمحتوى البروتين، ويسمى هذا الأسلوب دوت الكمية وصمة تحليل (قدب)11. في هذه الدراسة، ونحن تقديم بروتوكول مفصل لتحليل قدب وإظهار الأسلوب بتحديد محتوى البروتين المطلق للبروتين محددة، كابج، في ثلاث أنسجة الماوس المختلفة بما فيها الطحال والكلى والبروستاتا. ونحن نعتقد أن هذا البروتوكول مفصلاً يوضح جيدا بالجدوى والملاءمة لهذا الأسلوب، وتقديم إرشادات بشأن كيفية تجنب المزالق المحتملة في ممارسة هذا الأسلوب.
جميع الإجراءات الحيوان كانت تنفذ وفقا "الجامعة الطبية بينزهو الحيوان استخدام التوجيه"، والتي وافق عليها مجلس المراجعة الأخلاقية للجامعة الطبية بينزهو.
1. إعداد نموذج
2. تحديد خصوصية جسم
3-تحديد نطاق التحليل قدب الخطي
S1 (0pg/ميليلتر) | S2 (33.3pg/ميليلتر) | S3 (100pg/ميليلتر) | S3 (300pg/ميليلتر) | S5 (600pg/ميليلتر) | S6 (1200pg/ميليلتر) | |
protein(1200pg/µl) القياسية | 0 | 1.39 | 4.17 | 12.5 | 25 | 50 |
مفتش الحرة جيش صرب البوسنة (4pg/ميليلتر) | 50 | 48.61 | 45.83 | 37.5 | 25 | 0 |
المجموع | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
الجدول 1. نظام تخفيف لمنحنى البروتين القياسية.
X1 (0µg/ميليلتر) | X2 (0.25µg/ميليلتر) | X3 (0.5µg/ميليلتر) | X4 (1µg/ميليلتر) | X5 (2µg/ميليلتر) | X6 (4 ميكروغرام/ميليلتر) | |
Sample(4µg/µl) | 0 | 3.125 | 6.25 | 12.5 | 25 | 50 |
مفتش BSA(4µg/µl) الحرة | 50 | 46.875 | 43.75 | 37.5 | 25 | 0 |
المجموع | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
الجدول 2. نظام تخفيف لإعداد العينات
4-عملية تحليل قدب
ويتطلب تحديد المبلغ المطلق للبروتين أي بما في ذلك البروتين كابج في الأنسجة الماوس جسم معين وبروتين المنقي كمعيار. مجموعة الخطي من تحليلات للبروتين القياسية وليساتيس يحتاج أيضا إلى تكون المنشأة قبل أي تحليل على نطاق واسع. مجموعة الخطي الجسم تعتمد اعتماداً كبيرا على الأجسام المضادة في حد ذاتها، ونطاق التخفيف المناسبة لجسم معين بحاجة إلى التحقق من قبل كل مستخدم على حدة.
ونحن أولاً بتحديد خصوصية جسم كابج في الكلي الماوس، وأنسجة الطحال والبروستاتا باستخدام تحليل لطخة غربية مع المراقبة السلبية (مفتش الحرة جيش صرب البوسنة) ومراقبة إيجابية (بروتين كابج المتاحة تجارياً) (الشكل 1أ). وكان الأجسام المضادة كابج محددة ضد ليساتيس من الماوس الطحال والقلب والعضلات والبروستاتا (الكشف عن عصابة واحدة). نطاقات خاصة بعدم لوحظت في ليساتيس من الكلي والكبد. ولكن في الكلي ليساتي، العصابات غير محددة كانت أضعف إلى حد كبير من الفرقة محددة، مما يوحي الجسم مناسبة لتحليل أنسجة الكلي. المقبل، حددت مجموعة خطية من البروتين القياسي ومقداره ليساتيس للتحاليل منحنيين الجرعة جنبا إلى جنب. بروتين كابج متاحة تجارياً كان متسلسل المخفف كما هو مبين في الجدول 1 على أساس تجاربنا الماضية، وليساتيس النسيج الكلي الماوس، والطحال والبروستاتا قد تضعف أيضا استناداً إلى كمية البروتين الكلي في ليساتيس تحديد من مجموعة أدوات تحديد مجموع بروتين اتفاق التعاون الأساسي. دراستان الجرعة يؤديها جنبا إلى جنب وتآمروا معا في الشكل 1ب. تم اختيار المقدار المناسب من ليساتيس الماوس الكلي والطحال والبروستاتا استناداً إلى إشارات قدب تقاس بالقارئ الميكروسكوبية في وحدة تعسفية. ويرد في الجدول 3القراءة الأصلية لهذه التجربة.
في الخطوة الأخيرة، ومستوى البروتين كابج المخفف متسلسل وليساتيس من الماوس الكلي، الطحال والبروستاتا وقد حملت لوحة قدب. وفي هذه الحالة، اخترنا لتحميل 0.3 ميكروغرام/عينة ليساتيس من الماوس الكلي والطحال و 1 ميكروغرام/عينة ليساتيس من تحليل البروستاتا الماوس، كما في هذه المستويات، قراءة قدب كان في الأقل ضعفا على الخلفية بينما جيدا داخل نطاق التحليل الخطي استناداً إلى منحنى الجرعة ليساتيس والبروتين القياسية. تعرض اللوحة للبروتوكول قدب وصف قبل كان كمياً اللوحة مباشرة من قبل القارئ الميكروسكوبية. استخدام البروتين كابج المنقي المخفف متسلسل، يمكن أن نقرر أن منحنى استجابة لجرعة، والمعادلة و R2 بتحليل الانحدار البسيط باستخدام البرمجيات المتاحة (مثل Microsoft office excel). قدب إشارات من ليساتيس من الماوس الكلي، الطحال والبروستاتا وتحويلها إلى كمية البروتين كابج في هذه ليساتيس باستخدام المعادلة الثابتة المطلقة، والنتائج التي تم تصحيحها بمقدار البروتين الكلي، وفي هذه الحالة، 0.3 ميكروغرام ليساتيس من ماوس الطحال والكليتين، 1 ميكروغرام ليساتيس من البروستاتا الماوس، لتركيز البروتين كابج في هذه الأنسجة النهائي كجزء من الغرام/ميكروغرام. يتم إظهار النتائج في الشكل 1ج مع القراءة الأصلية المبينة في الجدول 4-
الشكل 1 . الممثل نتيجة لتحليل قدب لتحديد مستويات كابج المطلقة في ثلاثة أنسجة الماوس (الكلي والطحال والبروستاتا). ألف دراسة خصوصية جسم كابج مكافحة أرنب باستخدام الماوس الأنسجة ليساتيس أعد من الطحال، القلب والعضلات، والكلى، والكبد والبروستاتا باستخدام الغربية لطخة تحليل مع المراقبة السلبية (مفتش الحرة جيش صرب البوسنة) ومراقبة إيجابية (تجارياً تتوفر كابج البروتين). ب تعريف تحليلات مجموعة خطية من قدب جسم كابج مكافحة الأرانب استخدام ليساتيس أعد من البروستات، تنقية الكلي والطحال، واستخدام المؤتلف البروتين كابج القياسية. وكانت النتائج في متوسط تريبليكاتيس. جيم التصميم المطلق من مستويات كابج في ليساتيس إعداد من الماوس الكليتين، والطحال، والبروستاتا. يمثل كل شريط نسيج واحد من ماوس فردية. وكانت النتائج متوسط ثلاث نسخ. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الجدول 3: نتيجة للقارئ الميكروسكوبية لدراسات الجرعات باستخدام كلا تضعف على نحو متسلسل، ليساتيس المجمعة من الماوس الطحال والكليتين، والبروستاتا وتنقية البروتين كابج المؤتلف.
الجدول 4: نتيجة الميكروسكوبية للقارئ تحليل قدب مستوى كابج المطلقة في الكليتين الماوس (8) والطحال (4) والبروستاتا (5) استخدام بروتين كابج المؤتلف كمعيار.
بين جميع المناعة تتوفر التقنيات الحالية لتحليل البروتين باستثناء أليسا، تحليل قدب هو الأسلوب الوحيد لتحقيق محتوى المطلقة من البروتين محددة على المستويات الخلوية والأنسجة في شكل ارتفاع إنتاجية. على الرغم من أن مع المعيار المسمى النظائر المستقرة الكتلي قادرة على تحقيق التقدير الكمي المطلق للبروتينات قليلة، هذا الأسلوب غير بعد مصمم من أجل إنتاجية عالية الأداء. في هذه الدراسة، أثبتنا عملية تحليل قدب لتحقيق تصميمه المطلق كابج مستوى البروتين في الأنسجة الماوس بما في ذلك الكلي والطحال والبروستاتا. تم العثور على مستويات كابج أن يكون بين 200 إلى 360 جزء من الغرام/غرام في أنسجة الكلي الماوس و 460 إلى 650 جزء من الغرام/غرام في الطحال الماوس و 330 إلى 390 جزء من الغرام/غرام في أنسجة البروستاتا الماوس.
بالمقارنة مع أليسا، يتطلب التحليل قدب جهود الحد الأدنى توضع في مختبر عادية. أولاً، لوحة قدب استناداً إلى غشاء النيتروسليلوز للقضاء على هذه الخطوة طلاء في أليسا. ثانيا، يتطلب التحليل قدب فقط واحد بدلاً من اثنين من الأجسام المضادة المحددة في ساندويتش أليسا. ثالثا، قدرة عالية ملزمة غشاء النيتروسليلوز مقارنة بسطح لوحة أليسا كما يسمح الغشاء على الصمود في وجه الخطوات الصارمة الغسيل المستخدمة عادة في تحليل إيمونوبلوت للحد من التدخل في الخلفية. هذه الميزة غير مفيدة جداً في تحليل معقدة ليساتيس إعداد من الخلايا والأنسجة. وفي المقابل، يصبح الحد الخلفية عند تحليل ليساتيس الخلايا والأنسجة ومعقدة نظراً لقدرة ملزمة منخفضة نسبيا من لوحات أليسا، تحديا حقيقيا في العملية التنموية.
ويمكن اعتماد التحليل قدب بسهولة في أي مختبر مع وصول جسم معين. ومع ذلك، من المهم أن أذكر أن خصوصية الأجسام المضادة مصطلح نسبي، محدودة بعوامل بما في ذلك الأنواع، وأنواع الأنسجة وأنواع الخلايا. كما هو مبين في الشكل 1ألف، جسم كابج هي محددة عند تحليل ليساتي من الماوس الكلي، والطحال، والبروستاتا، ويصبح غير محددة عند تحليل الكبد الماوس. في الواقع، تبين لنا بشكل روتيني جسم واحد لتكون محددة لنوع واحد من الأنسجة، ولكن ليس دائماً محددة لنوع الأنسجة الأخرى من نفس الفصيلة. وهكذا، تحليل لطخة غربية مسبق ضروري لضمان خصوصية التحليل قدب. في الواقع، خصوصية النسبية للأجسام المضادة قد يكون سبب نتائج خاطئة كثيرا ما ترتبط بتحليل إليزا، كما بغض النظر عن مدى الجهد الشركة المصنعة قد قضوا لضمان خصوصية المقايسة، أنها لا يمكن أن يستنفد كل ما يمكن يمكن اختيار أنواع العينات للمستخدمين لتحليل استخدام منتجاتها أليسا.
كما هو الحال مع جميع تحديدكم، مشكلة محتملة مع أسلوب التحليل قدب عدم اتساق نوعية الأجسام المضادة التجارية. حتى لو كان الظاهر نوعية جسم مضاد من نفس تستخدم الشركة (نفس الكتالوج رقم، إلخ)، ويمكن أن تكون هناك اختلافات كبيرة من شراء واحد إلى آخر بسبب تقلب دفعة لدفعة. ولذلك، ما لم تحقق كامل الثقة في نوعية جسم المتاحة، إعادة وصف الجسم عند كل عملية شراء من المهم.
وباختصار، نحن نقدم هنا بروتوكول مفصلاً، وعلى سبيل مثال عند استخدام أسلوب التحليل قدب تحقيقا لتحديد الكمية المطلقة من البروتين محددة على مستوى الأنسجة. ونحن تبين أن أسلوب التحليل قدب أداة ملائمة لكل من يهمه الأمر في ارتفاع الإنتاجية، التحليل الكمي إيمونوبلوت. كما يميز قدرته على تحقيق تصميمه المطلق للمحتوى من البروتين محددة على مستوى الخلايا والأنسجة وهذا الأسلوب من الأساليب التقليدية إيمونوبلوت. تسمح هذه الميزة لتركيبة ومقارنة النتائج من تحليلات متعددة، وخطوة ضرورية لا سيما في الدراسات السكانية الأكبر، وإنجاز دراسات ذات الصلة الرابطة على مستوى البروتين في المستقبل القريب.
أصحاب تشانغ يونيون ووينفينج تشانغ تشانغ جياندي هم الموظفون المشتغلون زيستيرن التي تنتج ألواح قدب المستخدمة في هذه المقالة. تشانغ وينفينج وتشانغ يونيون تعلن تضارب المصالح، وقد قدم تشانغ جياندي طلبات براءات الاختراع. الآخرين المطالبة لا تضارب في المصالح.
ويدعم هذا العمل تايشان العلماء الإنشاءات الهندسية (G.T.)، "جائزة العلماء الشباب شاندونغ ممتازة" (ZR2016JL026 إلى ت. غ.)، الوطنية الطبيعية مؤسسة العلوم الصينية (31771284 و 3167070448 و 81641108)، شاندونغ الطبيعية المقاطعة مؤسسة العلوم (ZR2016JL026، 2017GSF18103) ومقاطعة شاندونغ العلوم والتكنولوجيا خطة (J14LE01 و J15LK03)، يانتاي plan(2015ZH083) العلوم والتكنولوجيا وبينزهو الطبية الجامعية العلمية أموال البحث (BY2013KYQD17، BY2013KYQD18)، منح "مجلس البحوث السويدية" 621-2011-4423 وعام 2015-4870. كما يشرف هذا العمل "يانتاي مزدوجة مئات المواهب" وخطة "يانتاي التكنولوجيا الفائقة منطقة الأزرق المحيط المواهب".
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Microplate reader | Tecan | Tecan Infinite 200 PRO | |
QDB plate | Yantai Zestern Co.Ltd | Plates are available upon request for verification purpose either through email or visiting www.zestern.net. | |
Peroxidase AffiniPure Donkey Anti-Rabbit IgG (H+L) (min X Bov, Ck, Gt, GP, Sy Hms, Hrs, Hu, Ms, Rat, Shp Sr Prot) | jackson | 711-035-152 | |
Enhanced chemiluminesence substrate | Thermo | 32134 | |
Rabbit anti-CAPG | Sino Biologic Inc | 14213-T52 | |
CAPG protein | Sino Biologic Inc | 14213-HNAE | |
Hepes | Sigma | H4034 | |
Nacl | Tianjin Ruiji Jin special Chemical Co., Ltd | 10461220 | |
Mgcl2 | Tianjin Zhiyuan Chemical Reagent Co., Ltd | 20120802 | |
EDTA | Sigma | E9884-500G | |
EGTA | Sigma | BNN1913 | |
Na2P2O7 | Haituo Chinese medicine test | 20160914 | |
Triton X-100 | Sigma | T9284 | |
Glycerol | Sigma | G7757 | |
phenylmethylsulfonyl fluoride | Sigma | P7626-5G | |
pepstatin | Sigma | Z290033 | |
leupeptin | Sigma | L2884 | |
aprotinin | Sigma | A3428 | |
Tris-Hcl | Sigma | T6455 | |
SDS | Sigma | L5750-500G | |
DTT | Sigma | 43815-1G | |
Bromphenol Blue | Sigma | B-0126 | |
NaF | Sigma | S7920 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved