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Digital Microfluidics for Automated Proteomic Processing

Clinical proteomics has emerged as an important new discipline, promising the discovery of biomarkers that will be useful for early diagnosis and ...

Donnelly Centre for Cellular and Biomolecular Research

University of Toronto

&#x4ECE; Ff &#x566C;&#x83CC;&#x4F53;&#x7684;&#x4E3B;&#x8981;&#x5916;&#x58F3;&#x86CB;&#x767D;&#x7684;&#x819C; &#xFF08;TM&#xFF09; &#x90E8;&#x5206;&#x8FDB;&#x884C;&#x4E86;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7814;&#x7A76;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x6D17;&#x6DA4;&#x5242;&#x548C;&#x8102;&#x8D28;&#x53CC;&#x5C42;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4E2D;&#x4E8C;&#x805A;&#x53CD;&#x5E94;&#x7684;&#x4E00;&#x4E2A;&#x4F8B;&#x5B50;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x79CD;&#x4E92;&#x52A8;&#x7684;&#x51E0;&#x4E4E;&#x6240;&#x6709;&#x8D44;&#x6599;&#x5DF2;&#x90FD;&#x53D6;&#x5F97;&#x901A;&#x8FC7;&#x8BF1;&#x53D8;&#x80B2;&#x79CD;&#x7814;&#x7A76;&#x4E0E;&#x53EF;&#x7528;&#x7684;&#x5F88;&#x5C11;&#x76F4;&#x63A5;&#x7ED3;&#x6784;&#x4FE1;&#x606F;&#x3002;&#x4E3A;&#x6B64;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x6838;&#x78C1;&#x5171;&#x632F;&#x6709;&#x53EF;&#x80FD;&#x63D0;&#x4F9B;&#x65B0;&#x7684;&#x89C1;&#x89E3;&#xFF0C;&#x6210;&#x4E8C;&#x805A;&#x4F53;&#x7ED3;&#x6784;&#x3002;&#x4E3A;&#x4E86;&#x8BC4;&#x4EF7;&#x8FD9;&#x79CD;&#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x5B9E;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x6211;&#x4EEC;&#x7814;&#x7A76;&#x5305;&#x542B;&#x7684;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x6838;&#x78C1;&#x5171;&#x632F;&#x7684; TM &#x7EBF;&#x6BB5;&#x7684; MCP (MCPTM) &#x6709;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x5730; 15N &#x6807;&#x8BB0;&#x80BD;&#x3002;&#x6B64;&#x591A;&#x80BD;&#x88AB;&#x53D1;&#x73B0;&#x5F15;&#x8D77;&#x4E86;&#x5206;&#x914D;&#x7ED9;&#x5355;&#x4F53;&#x53CA;&#x4E8C;&#x805A;&#x5F62;&#x5F0F;&#x7684;&#x6D17;&#x6DA4;&#x5242;&#x6D53;&#x5EA6;&#x4F9D;&#x8D56;&#x6027;&#x8C31;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x4E92;&#x52A8;&#x4E2D;&#x5B89;&#x5168;&#x6570;&#x636E;&#x5355;&#x7684;&#x6807;&#x51C6;&#x81EA;&#x7531;&#x80FD;&#x662F;&#x4F30;&#x8BA1;&#x4ECE;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5149;&#x8C31;&#xFF0C;&#x53D1;&#x73B0;&#x8981;&#x7B26;&#x5408;&#x5F31;&#xFF0C;&#x4F46;&#x5177;&#x4F53;&#x7684;&#x4E8C;&#x805A;&#x53CD;&#x5E94;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x8C31;&#x53EF;&#x4EE5;&#x83B7;&#x5F97;&#x8F9B;&#x57FA; &beta; &#x8461;&#x8404;&#x7CD6;&#x82F7;&#x5206;&#x5B50;&#x95F4;&#x987A;&#x677E;&#x5F1B;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x8868;&#x660E;&#x5728;&#x4E8C;&#x805A;&#x4F53;&#x7684; TM &#x87BA;&#x65CB;&#x5E73;&#x884C;&#x6392;&#x5217;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E24;&#x79CD;&#x6D17;&#x6DA4;&#x5242;&#x4E2D;&#x5355;&#x4F53;&#x53CA;&#x4E8C;&#x805A;&#x5F62;&#x5F0F;&#x7684; MCPTM &#x9AA8;&#x5E72;&#x5316;&#x5B66;&#x4F4D;&#x79FB;&#x5DEE;&#x5F02;&#x8868;&#x660E;&#x6700;&#x5927;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x53D1;&#x751F;&#x56F4;&#x7ED5;&#x5176; GXXXG &#x6BCD;&#x9898;&#x3002;&#x7531;&#x6B64;&#x4EA7;&#x751F;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#x6A21;&#x578B;&#x662F;&#x4E00;&#x81F4;&#x7684;&#x610F;&#x89C1;&#xFF0C;&#x4E3A; MCP &#x7A81;&#x53D8;&#x4F53;&#x4EE5;&#x524D;&#x4E3A;&#x7279;&#x70B9;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x819C;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x79CD;&#x5F62;&#x5F0F;&#x7684;&#x591A;&#x8FB9;&#x534F;&#x5546;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x7684;&#x8BE6;&#x7EC6;&#x7ED3;&#x6784;&#x8868;&#x5F81;&#x4E3A;&#x6253;&#x5F00;&#x4E86;&#x5927;&#x95E8;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x4E5F;&#x81EA;&#x4ECE;&#x5F31;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528; TM &#x9636;&#x5C42;&#x7684;&#x8FD9;&#x9879;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x4E00;&#x822C;&#x5F71;&#x54CD;&#x6838;&#x78C1;&#x5171;&#x632F;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x901A;&#x8FC7;&#x4F7F;&#x7528;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x7684;&#x793A;&#x4F8B;&#x6761;&#x4EF6;&#x5E94;&#x5141;&#x8BB8;&#x7ED3;&#x6784;&#x6570;&#x636E;&#x5B58;&#x53D6;&#x7684;&#x5BE1;&#x805A;&#x5404;&#x56FD;&#x4ECE;&#x7ECF;&#x5386;&#x4E2D;&#x819C;&#x751F;&#x7269;&#x76F8;&#x5173;&#x4F46;&#x5F31;&#x534F;&#x4F1A;&#x7684;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x3002;

&#x6309;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x6838;&#x78C1;&#x5171;&#x632F;&#x63A2;&#x6D4B; Ff &#x566C;&#x83CC;&#x4F53;&#x4E3B;&#x8981;&#x5916;&#x5957;&#x86CB;&#x767D;&#x8DE8;&#x819C;&#x87BA;&#x65CB;&#x805A;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#x3002;

The transmembrane (TM) segment of the major coat protein from Ff bacteriophage has been extensively studied as an example of dimerization in detergent and lipid bilayer systems. However, almost all the information regarding this interaction has been gained through mutagenesis studies, with little direct structural information being available. To this end solution NMR has the potential to provide new insights into structure of the dimer. In order to evaluate the utility of this approach we have studied a selectively 15N-labeled peptide containing the TM segment of MCP (MCPTM) by solution NMR. This peptide was found to give rise to detergent concentration-dependent spectra that were assigned to monomeric and dimeric forms. The standard free energy of this interaction in SDS was estimated from these spectra and found to be consistent with weak but specific dimerization. In addition, similar spectra could be obtained in beta-octyl glucoside with intermolecular paramagnetic relaxation experiments demonstrating a parallel arrangement of TM helices in the dimer. In both detergents backbone chemical shift differences between monomeric and dimeric forms of MCPTM showed that the largest changes occur around its GXXXG motif. The resulting structural model is consistent with observations made for MCP mutants previously characterized in biological membranes, opening the door to detailed structural characterization of this form of MCP. These results also have general implications for the study of weakly interacting TM segments by solution NMR since the use of similar sample conditions should allow structural data to be accessed for oligomeric states from a wide range systems that undergo biologically relevant but weak associations in the membrane.

Probing the structure of the Ff bacteriophage major coat protein transmembrane helix dimer by solution NMR.

Le segment transmembranaire de (TM) de la prot&eacute;ine majeure de manteau du bact&eacute;riophage Ff a &eacute;t&eacute; &eacute;tudi&eacute; &agrave; titre d&#39;exemple de dim&eacute;risation produit lessiviel et les syst&egrave;mes de bicouche lipidique. Cependant, presque toutes les informations concernant cette interaction a &eacute;t&eacute; acquise au moyen d&#39;&eacute;tudes de mutagen&egrave;se, avec peu d&#39;informations structurel directe &eacute;tant disponibles. &Agrave; cette fin la solution NMR a le potentiel de fournir de nouvelles connaissances sur la structure du dim&egrave;re. Afin d&#39;&eacute;valuer l&#39;utilit&eacute; de cette approche, nous avons &eacute;tudi&eacute; un peptide s&eacute;lectivement marqu&eacute;s au 15N contenant le segment de la TM de MCP (MCPTM) par la solution NMR. Ce peptide a &eacute;t&eacute; trouv&eacute; pour donner naissance &agrave; des spectres de concentration-d&eacute;pendante d&eacute;tergents qui ont &eacute;t&eacute; assign&eacute;s &agrave; des formes monom&eacute;riques et dim&eacute;riques. L&#39;&eacute;nergie libre standard de cette interaction dans SDD a &eacute;t&eacute; estim&eacute;e &agrave; partir de ces spectres et jug&eacute; conforme par dim&eacute;risation faible mais sp&eacute;cifique. En outre, les spectres semblables pourraient &ecirc;tre obtenus dans b&ecirc;ta-octyl glucoside avec des exp&eacute;riences de relaxation paramagn&eacute;tique intermol&eacute;culaire d&eacute;montrant un arrangement parall&egrave;le des h&eacute;lices de TM dans le dim&egrave;re. Dans les deux d&eacute;tergents diff&eacute;rences de d&eacute;placements chimiques &eacute;pine dorsale entre les formes monom&eacute;riques et dim&eacute;riques de MCPTM a montr&eacute; que les changements les plus importants se produisent autour de son motif GXXXG. Le mod&egrave;le structurel qui en r&eacute;sulte est conforme aux observations faites pour des mutants de la MCP qui caract&eacute;ris&eacute;s auparavant dans les membranes biologiques, ouvrant la porte &agrave; la caract&eacute;risation structurale d&eacute;taill&eacute;e de cette forme de MCP. Ces r&eacute;sultats ont &eacute;galement des implications g&eacute;n&eacute;rales pour l&#39;&eacute;tude des segments de TM interagissants faiblement par solution NMR puisque l&#39;utilisation des conditions similaires d&#39;&eacute;chantillon devrait permettre des donn&eacute;es structurales d&#39;acc&eacute;der aux &Eacute;tats oligom&egrave;res d&#39;un syst&egrave;mes large &eacute;ventail qui subissent des associations biologiquement pertinentes mais faibles dans la membrane.

Par solution NMR &agrave; sonder la structure du dim&egrave;re Ff bact&eacute;riophage manteau principales prot&eacute;ines h&eacute;lices transmembranaires.

Das transmembrane (TM)-Segment des Proteins gro&szlig;en Mantel aus Ff Bakteriophage wurde als Beispiel Dimerisierung in Wasch- und Lipid-Bilayer-Systeme ausgiebig studiert. Allerdings hat fast alle Informationen &uuml;ber diese Interaktion mit wenig direkte strukturelle Informationen verf&uuml;gbar durch Mutagenese Studien gewonnen werden. Zu diesem Zweck hat die L&ouml;sung NMR neue Einblicke in die Struktur der Dimer bieten kann. Um das Dienstprogramm dieses Ansatzes zu beurteilen haben wir selektiv 15N-beschrifteten Peptid mit das TM-Segment von MCP (MCPTM) durch L&ouml;sung NMR untersucht. Dieses Peptid wurde festgestellt, dass Waschmittel Konzentration abh&auml;ngige Spektren hervorrufen, die Monomeren und dimeren Form zugewiesen wurden. Die Norm freie Energie dieser Interaktion in SDS war diese Spektren gesch&auml;tzt und fand mit schwachen, aber bestimmte Dimerisierung in Einklang stehen. Dar&uuml;ber hinaus konnte &auml;hnliche Spektren mit intermolekulare paramagnetisches Entspannung Experimenten demonstrieren eine parallele Anordnung der TM-Helices in der Dimer in Beta-Octyl-Glucosid ermittelt werden. In beiden Detergenzien zeigte R&uuml;ckgrat chemische Verschiebung Unterschiede zwischen Monomeren und dimeren Form der MCPTM, dass die gr&ouml;&szlig;ten &Auml;nderungen, um seine GXXXG-Motiv auftreten. Die daraus resultierenden strukturellen Modells entspricht Beobachtungen f&uuml;r MCP-Mutanten vorher gekennzeichnet in den biologischen Membranen, &Ouml;ffnen der T&uuml;r auf detaillierte strukturelle Charakterisierung dieser Form von MCP. Diese Ergebnisse haben auch allgemeine Auswirkungen auf die Studie der schwach wechselwirkenden TM-Segmente durch NMR-L&ouml;sung, da die Verwendung von &auml;hnlichen Beispiel Bedingungen erm&ouml;glichen sollte, Strukturdaten f&uuml;r Oligomere Staaten von einer Vielzahl-Systems zugegriffen werden, die biologisch relevanten aber schwachen Verb&auml;nde in der Membran zu unterziehen.

Testen die Struktur der Ff Bakteriophage gro&szlig;en Mantel Protein-Transmembran-Helix-Dimer, NMR-L&ouml;sung.

Il segmento del transmembrane (TM) della proteina importante cappotto da batteriofago Ff &egrave; stato ampiamente studiato come esempio di dimerizzazione in sistemi doppio strato lipidico e detergente. Tuttavia, quasi tutte le informazioni riguardanti questa interazione ha state acquisite attraverso gli studi di mutagenesi, con poche informazioni strutturali diretti disponibili. A tal fine soluzione NMR ha il potenziale per fornire nuove conoscenze nella struttura del dimero. Al fine di valutare l&#39;utilit&agrave; di questo approccio abbiamo studiato un peptide selettivamente 15N-etichetta contenente il segmento TM di MCP (MCPTM) dalla soluzione NMR. Questo peptide &egrave; stato trovato a dar luogo a detergenti spettri di concentrazione-dipendente che sono stati assegnati a forma monomerica e dimerica. L&#39;energia libera standard di questa interazione in SDS &egrave; stato stimato da questi spettri e trovato per essere coerente con la dimerizzazione debole ma specifica. Inoltre, gli spettri simili potrebbero essere ottenuti in beta-octyl glucoside con esperimenti di rilassamento paramagnetico intermolecolari dimostrando una disposizione parallela delle eliche TM in dimero. In entrambi detergenti le differenze di spostamento chimico dorsale tra forma monomerica e dimerica di MCPTM ha dimostrato che i pi&ugrave; grandi cambiamenti si verificano intorno suo motivo GXXXG. Il modello strutturale risultante &egrave; consistente con le osservazioni fatte per mutanti MCP precedentemente caratterizzati in membrane biologiche, aprendo la porta alla dettagliata caratterizzazione strutturale di questa forma di MCP. Questi risultati hanno anche implicazioni generali per lo studio di debolmente interagenti segmenti TM da soluzione NMR poich&eacute; l&#39;uso di simili condizioni di campione dovrebbe consentire dati strutturali a cui si accede per oligomerici stati da un sistemi di vasta gamma che subiscono le associazioni biologicamente rilevanti ma debole nella membrana.

Sondare la struttura del dimero Ff batteriofago cappotto importante proteina del transmembrane helix da soluzione NMR.

Ff &#x30D0;&#x30AF;&#x30C6;&#x30EA;&#x30AA;&#x30D5;&#x30A1;&#x30FC;&#x30B8;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x4E3B;&#x8981;&#x306A;&#x30B3;&#x30FC;&#x30C8;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x306E;&#x819C;&#x8CAB;&#x901A; (TM) &#x30BB;&#x30B0;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;&#x306F;&#x6D17;&#x5264;&#x3068;&#x8102;&#x8CEA; 2 &#x5206;&#x5B50;&#x819C;&#x7CFB;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x4E8C;&#x91CF;&#x4F53;&#x5316;&#x306E;&#x4F8B;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x5E83;&#x304F;&#x7814;&#x7A76;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x305F;&#x3060;&#x3057;&#x3001;&#x5229;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x307B;&#x3068;&#x3093;&#x3069;&#x306E;&#x76F4;&#x63A5;&#x69CB;&#x9020;&#x60C5;&#x5831;&#x3068;&#x7A81;&#x7136;&#x5909;&#x7570;&#x8A98;&#x767A;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x3092;&#x901A;&#x3058;&#x3066;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x306B;&#x95A2;&#x3059;&#x308B;&#x307B;&#x307C;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;&#x60C5;&#x5831;&#x304C;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x672B;&#x5C3E;&#x306B;&#x6EB6;&#x6DB2; NMR&#x3001;&#x30C0;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x306B;&#x65B0;&#x305F;&#x306A;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x306E;&#x6709;&#x7528;&#x6027;&#x3092;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6EB6;&#x6DB2; nmr &#x6CD5;&#x306B;&#x3088;&#x308B; TM &#x30BB;&#x30B0;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8; MCP (MCPTM) &#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x9078;&#x629E;&#x3057;&#x3066; 15 n &#x6A19;&#x8B58;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9;&#x3092;&#x7814;&#x7A76;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9;&#x5358;&#x91CF;&#x4F53;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x4E8C;&#x91CF;&#x4F53;&#x306E;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x306B;&#x5272;&#x308A;&#x5F53;&#x3066;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x6D17;&#x5264;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x4F9D;&#x5B58;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x30EB;&#x306B;&#x4E0A;&#x6607;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x308F;&#x304B;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E; SDS &#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x306E;&#x6A19;&#x6E96;&#x81EA;&#x7531;&#x30A8;&#x30CD;&#x30EB;&#x30AE;&#x30FC;&#x3060;&#x3063;&#x305F;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x30EB;&#x304B;&#x3089;&#x63A8;&#x5B9A;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x5F31;&#x3044;&#x304C;&#x3001;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x30C0;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC;&#x5316;&#x3068;&#x4E00;&#x8CAB;&#x6027;&#x306E;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x5224;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x985E;&#x4F3C;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x30EB; &#x30D9;&#x30FC;&#x30BF; &#x30AA;&#x30AF;&#x30C1;&#x30EB; &#x30B0;&#x30EB;&#x30B3;&#x30B7;&#x30C9;&#x3067;&#x3001;&#x30C0;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B; TM &#x30D8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x306E;&#x4E26;&#x5217;&#x914D;&#x7F6E;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x5E38;&#x78C1;&#x6027;&#x5206;&#x5B50;&#x9593;&#x306E;&#x7DE9;&#x548C;&#x5B9F;&#x9A13;&#x3067;&#x53D6;&#x5F97;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3067;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x6D17;&#x5264;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6700;&#x5927;&#x306E;&#x5909;&#x66F4;&#x70B9; GXXXG &#x30E2;&#x30C1;&#x30FC;&#x30D5;&#x306E;&#x5468;&#x308A;&#x306B;&#x767A;&#x751F;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3001;MCPTM &#x306E;&#x5358;&#x91CF;&#x4F53;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x4E8C;&#x91CF;&#x4F53;&#x306E;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x306E;&#x30D0;&#x30C3;&#x30AF;&#x30DC;&#x30FC;&#x30F3;&#x5316;&#x5B66;&#x30B7;&#x30D5;&#x30C8;&#x5DEE;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x7D50;&#x679C;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x308B;&#x69CB;&#x9020;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306F; MCP &#x306E;&#x3053;&#x306E;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x306E;&#x8A73;&#x7D30;&#x306A;&#x69CB;&#x9020;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3078;&#x306E;&#x6249;&#x3092;&#x958B;&#x304F;&#x4EE5;&#x524D;&#x751F;&#x4F53;&#x819C;&#x3067;&#x7279;&#x5FB4;&#x3065;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x308B; MCP &#x5909;&#x7570;&#x4F53;&#x306E;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3068;&#x77DB;&#x76FE;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x540C;&#x69D8;&#x306E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x6761;&#x4EF6;&#x304C;&#x30AA;&#x30EA;&#x30B4;&#x30DE;&#x30FC;&#x306E;&#x72B6;&#x614B;&#x3001;&#x819C;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x95A2;&#x9023;&#x3067;&#x3059;&#x304C;&#x5F31;&#x3044;&#x95A2;&#x9023;&#x4ED8;&#x3051;&#x3092;&#x53D7;&#x3051;&#x308B;&#x5E83;&#x3044;&#x7BC4;&#x56F2;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x304B;&#x3089;&#x30A2;&#x30AF;&#x30BB;&#x30B9;&#x3059;&#x308B;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x5FC5;&#x8981;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x306E;&#x3067;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x307E;&#x305F;&#x7814;&#x7A76;&#x5168;&#x822C;&#x306E;&#x542B;&#x610F;&#x5F31;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3059;&#x308B; TM &#x30BB;&#x30B0;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x6EB6;&#x6DB2; NMR &#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

Ff &#x30D0;&#x30AF;&#x30C6;&#x30EA;&#x30AA;&#x30D5;&#x30A1;&#x30FC;&#x30B8;&#x4E3B;&#x8981;&#x88AB;&#x8986;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x819C;&#x8CAB;&#x901A;&#x30D8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9; &#x30C0;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;: &#x6EB6;&#x6DB2; NMR &#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D3;&#x30F3;&#x30B0;&#x3002;

Ff &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC624;&#xD30C;&#xC9C0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC8FC;&#xC694; &#xC678; &#xD22C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC758; &#xB9C9; &#xD6A1;&#xB2E8; (TM) &#xC138;&#xADF8;&#xBA3C;&#xD2B8;&#xC5D0; &#xC138;&#xC81C; &#xBC0F; &#xC9C0;&#xC9C8; bilayer &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; dimerization&#xC758; &#xC608;&#xB97C; &#xB4E4;&#xC5B4; &#xAD11;&#xBC94;&#xC704; &#xD558; &#xAC8C; &#xACF5;&#xBD80; &#xD558;&#xACE0;&#xC788;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;,&#xC774; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC5D0; &#xAD00;&#xD55C; &#xAC70;&#xC758; &#xBAA8;&#xB4E0; &#xC815;&#xBCF4; &#xC791;&#xC740; &#xC9C1;&#xC811; &#xAD6C;&#xC870; &#xC815;&#xBCF4;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; mutagenesis &#xC5F0;&#xAD6C;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xC5BB;&#xC740; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC704;&#xD574; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158; NMR&#xC740; &#xC774;&#xD569;&#xCCB4;&#xC758; &#xAD6C;&#xC870;&#xC5D0; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xD1B5;&#xCC30;&#xB825;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5;&#xC744; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131;&#xC774; &#xC788;&#xB2E4;. &#xC774; &#xBC29;&#xC2DD;&#xC758; &#xC720;&#xD2F8;&#xB9AC;&#xD2F0;&#xB97C; &#xD3C9;&#xAC00; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158; NMR&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; TM &#xC138;&#xADF8;&#xBA3C;&#xD2B8; MCP (MCPTM)&#xC774; &#xD3EC;&#xD568; &#xB41C; 15N &#xD45C;&#xC2DC; &#xB41C; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xD3A9;&#xD0C0;&#xC774;&#xB4DC;&#xB97C; &#xACF5;&#xBD80; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC774; &#xD3A9; &#xD2F0;&#xC774; &#xB4DC; monomeric dimeric &#xD3FC;&#xC5D0; &#xD560;&#xB2F9; &#xB41C; &#xC138;&#xC81C; &#xB18D;&#xB3C4; &#xC885;&#xC18D; &#xC2A4;&#xD399;&#xD2B8;&#xB7FC;&#xC744; &#xBC1C;&#xACAC; &#xB410;&#xB2E4;. SDS&#xC5D0;&#xC11C;&#xC774; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC758; &#xD45C;&#xC900; &#xC790;&#xC720; &#xC5D0;&#xB108;&#xC9C0; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC2A4;&#xD399;&#xD2B8;&#xB7FC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCD94;&#xC815; &#xB418;&#xC5C8;&#xACE0; &#xC57D;&#xD55C; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xD2B9;&#xC815; dimerization&#xC640; &#xC77C;&#xCE58; &#xD558;&#xB3C4;&#xB85D; &#xBC1C;&#xACAC;. &#xB610;&#xD55C;, &#xBE44;&#xC2B7;&#xD55C; &#xC2A4;&#xD399;&#xD2B8;&#xB7FC; intermolecular &#xAE30;&#xC874; &#xC774;&#xC644; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC740; &#xC774;&#xD569;&#xCCB4;&#xC5D0; TM &#xD3EC;&#xD568;&#xC758; &#xBCD1;&#xB82C; &#xBC30;&#xC5F4;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC8FC;&#xB294; &#xBCA0;&#xD0C0; octyl glucoside&#xC5D0;&#xC11C; &#xC5BB;&#xC744; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB450; &#xC138;&#xC81C; &#xBC31;&#xBCF8; &#xD654;&#xD559; &#xBCC0;&#xD654; &#xCC28;&#xC774; monomeric &#xBC0F; dimeric &#xD615;&#xD0DC;&#xC758; MCPTM &#xAC00;&#xC7A5; &#xD070; &#xBCC0;&#xD654;&#xB294; GXXXG &#xBAA8;&#xD2F0;&#xBE0C; &#xC8FC;&#xC704; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC8FC;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xACB0;&#xACFC; &#xAD6C;&#xC870; &#xBAA8;&#xB378;&#xC740; &#xAD00;&#xCE21; MCP &#xD615;&#xD0DC;&#xC758; &#xC138;&#xBD80; &#xAD6C;&#xC870; &#xD2B9;&#xC131; &#xBD84;&#xC11D;&#xC5D0; &#xBB38;&#xC744; &#xC5EC; MCP &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; &#xC0DD;&#xBB3C; &#xB9C9;&#xC5D0; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xD2B9;&#xC9D5;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC77C;&#xCE58; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158; NMR&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC57D;&#xD558;&#xAC8C; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9; TM &#xC138;&#xADF8;&#xBA3C;&#xD2B8;&#xC758; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xC758;&#xBBF8;&#xB97C; &#xB610;&#xD55C; &#xC788;&#xB2E4; &#xBE44;&#xC2B7;&#xD55C; &#xC0D8;&#xD50C; &#xC870;&#xAC74; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801; &#xB370;&#xC774;&#xD130; &#xBA64;&#xBE0C;&#xB808;&#xC778; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xD559; &#xAD00;&#xB828; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC57D;&#xD55C; &#xC5F0;&#xACB0;&#xC744; &#xBC1B;&#xC544;&#xC57C; &#xD558;&#xB294; &#xAD11;&#xBC94;&#xC704; &#xD55C; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC5D0;&#xC11C; oligomeric &#xC0C1;&#xD0DC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC561;&#xC138;&#xC2A4;&#xB97C; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xD574;&#xC57C; &#xD558;&#xB294; &#xC774;&#xD6C4;.

&#xC194;&#xB8E8;&#xC158; NMR&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; Ff &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC624;&#xD30C;&#xC9C0; &#xC8FC;&#xC694; &#xC678; &#xD22C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xB9C9; &#xD6A1;&#xB2E8; &#xB098;&#xC120; &#xC774;&#xD569;&#xCCB4; &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xAC80;&#xC0C9;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

El segmento de transmembrana (TM) de la prote&iacute;na de la c&aacute;psida principales del bacteri&oacute;fago Ff ha sido extensamente estudiado como un ejemplo de dimerizaci&oacute;n en detergente y sistemas de bicapa lip&iacute;dica. Sin embargo, casi toda la informaci&oacute;n sobre esta interacci&oacute;n ha conseguido a trav&eacute;s de estudios de mutag&eacute;nesis, con poca informaci&oacute;n estructural directa est&aacute; disponible. Para ello soluci&oacute;n NMR tiene el potencial para proporcionar nuevos conocimientos sobre la estructura del dimer. Con el fin de evaluar la utilidad de este enfoque hemos estudiado un p&eacute;ptido selectivamente marcado con 15N que contiene el segmento TM de MCP (MCPTM) por soluci&oacute;n NMR. Este p&eacute;ptido se encontr&oacute; para dar lugar a detergentes espectros dependiente de la concentraci&oacute;n que fueron asignados a formas monom&eacute;ricas y dim&eacute;rica. La energ&iacute;a libre est&aacute;ndar de esta interacci&oacute;n en SDS fue estimada de estos espectros y encontrada para ser consistente con la dimerizaci&oacute;n d&eacute;bil pero espec&iacute;fico. Adem&aacute;s, se pod&iacute;an obtener espectros similares en beta-octil gluc&oacute;sido con experimentos de relajaci&oacute;n paramagn&eacute;tico intermolecular demostrando un arreglo paralelo de h&eacute;lices de TM en el dimero. En ambos detergentes diferencias de cambio qu&iacute;mica troncal entre formas monom&eacute;ricas y dim&eacute;rica de MCPTM demostraron que los cambios m&aacute;s grandes ocurren alrededor de su motivo GXXXG. El modelo estructural resultante concuerda con observaciones para mutantes MCP previamente caracterizadas en las membranas biol&oacute;gicas, abriendo la puerta a la caracterizaci&oacute;n estructural detallada de esta forma de MCP. Estos resultados tienen implicaciones generales para el estudio de segmentos de TM interacci&oacute;n d&eacute;bil por soluci&oacute;n NMR porque el uso de condiciones similares de muestra debe permitir datos estructurales para los Estados de un sistema de amplia gama que se someten a asociaciones biol&oacute;gicamente relevantes pero d&eacute;biles en la membrana se facilitar&aacute;.

La estructura del dimer Ff bacteri&oacute;fago capa importante prote&iacute;na transmembrana de la h&eacute;lice de sondeo por soluci&oacute;n NMR.

&#x591A;&#x9762;&#x4F53; &alpha; &#x87BA;&#x65CB;&#x819C;&#x86CB;&#x767D;&#x76EE;&#x524D;&#x6700;&#x540E;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x7ED3;&#x6784;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x524D;&#x6CBF;&#x4E4B;&#x4E00;&#x4E0E;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x7ED3;&#x6784;&#x6570;&#x636E;&#x5E93;&#x4E2D;&#x5BFC;&#x81F4;&#x4E25;&#x91CD;&#x4E0D;&#x8DB3;&#x7684;&#x91CD;&#x5927;&#x6311;&#x6218;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x968F;&#x7740;&#x786C;&#x4EF6;&#x548C;&#x9762;&#x5411;&#x5927;&#x5206;&#x5B50;&#x91CF;&#x914D;&#x5408;&#x7269;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x51FA;&#x73B0;&#xFF0C;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x6838;&#x78C1;&#x5171;&#x632F;&#x6B63;&#x5728;&#x8D8A;&#x6765;&#x8D8A;&#x591A;&#x5730;&#x8003;&#x8651;&#x4E3A;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7C7B;&#x578B;&#x7684;&#x819C;&#x86CB;&#x767D;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x4E00;&#x4E2A;&#x5DE5;&#x5177;&#x3002;&#x6709;&#x6F5C;&#x529B;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x4FBF;&#x8FDB;&#x884C;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x4E00;&#x79CD;&#x65B9;&#x6CD5;&#x5229;&#x7528;&#x5747;&#x5300;&#x6C18;&#x5316;&#x7684;&#x6837;&#x54C1;&#x4E0E;&#x91CD;&#x65B0;&#x63D0;&#x51FA;&#x4E86;&#x5728;&#x4E00;&#x4E2A;&#x6216;&#x4E24;&#x4E2A;&#x7532;&#x57FA;&#x7EC4;&#x6C28;&#x9178;&#x3001; &#x7F2C;&#x6C28;&#x9178;&#x548C;&#x5F02;&#x4EAE;&#x6C28;&#x9178;&#x7684;&#x8D28;&#x5B50;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x9879;&#x5DE5;&#x4F5C;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BC1;&#x660E;&#x5C3D;&#x7BA1;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x819C;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x4E2D;&#x6C28;&#x57FA;&#x9178;&#x7684;&#x6BD4;&#x4F8B;&#x589E;&#x52A0;&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x4ECE;&#x8FD9;&#x4E00;&#x6218;&#x7565;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x8D28;&#x91CF;&#x662F;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x4E8E;&#x83B7;&#x5F97;&#x4E86;&#x6240;&#x6709;&#x7684; &alpha; &#x87BA;&#x65CB;&#x6C34;&#x6EB6;&#x6027;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x3002;&#x8FD9;&#x662F;&#x90E8;&#x5206;&#x5F52;&#x529F;&#x4E8E;&#x89C2;&#x5BDF;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x8DE8;&#x819C;&#x87BA;&#x65CB;&#x5185;&#x6B8B;&#x7559;&#x7684;&#x53CD;&#x5BF9;&#x5BF9;&#x7ED3;&#x6784;&#x8D28;&#x91CF;&#x6CA1;&#x6709;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;&#x76F8;&#x53CD;&#x63A7;&#x5236;&#x7ED3;&#x6784;&#x7CBE;&#x5EA6;&#x7684;&#x6700;&#x91CD;&#x8981;&#x56E0;&#x7D20;&#x662F;&#x65BD;&#x52A0;&#x7684;&#x4E8C;&#x9762;&#x89D2;&#x9650;&#x5236;&#x7684;&#x5B9E;&#x529B;&#x548C;&#x72EC;&#x7279; inter-helical &#x5BF9;&#x6B8B;&#x7559;&#x91CF;&#x53D7;&#x5230;&#x53CD;&#x5BF9;&#x7684;&#x6570;&#x76EE;&#x3002;&#x6574;&#x4F53;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E;&#x6700;&#x51C6;&#x786E;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#x4F1A;&#x4EA7;&#x751F;&#x87BA;&#x65CB;&#x533A;&#x6BB5;&#x7684;&#x51C6;&#x786E;&#x9274;&#x5B9A;&#x548C; inter-helical &#x8DDD;&#x79BB;&#x9650;&#x5236;&#x4ECE;&#x5404;&#x79CD;&#x6765;&#x6E90;&#x5206;&#x5E03;&#x7684;&#x8FDC;&#x8DDD;&#x79BB;&#x9650;&#x5236;&#x6700;&#x5927;&#x9650;&#x5EA6;&#x5730;&#x5229;&#x7528;&#x3002;

&#x8C03;&#x67E5;&#x7684;&#x819C;&#x86CB;&#x767D;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x7684;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x7532;&#x57FA;&#x8D28;&#x5B50;&#x7684;&#x5B9E;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;

Polytopic alpha-helical membrane proteins present one of the final frontiers for protein structural biology, with significant challenges causing severe under-representation in the protein structure databank. However, with the advent of hardware and methodology geared to the study of large molecular weight complexes, solution NMR is being increasingly considered as a tool for structural studies of these types of membrane proteins. One method that has the potential to facilitate these studies utilizes uniformly deuterated samples with protons reintroduced at one or two methyl groups of leucine, valine and isoleucine. In this work we demonstrate that in spite of the increased proportion of these amino acids in membrane proteins, the quality of structures that can be obtained from this strategy is similar to that obtained for all alpha-helical water soluble proteins. This is partly attributed to the observation that NOEs between residues within the transmembrane helix did not have an impact on structure quality. Instead the most important factors controlling structure accuracy were the strength of dihedral angle restraints imposed and the number of unique inter-helical pairs of residues constrained by NOEs. Overall these results suggest that the most accurate structures will arise from accurate identification of helical segments and utilization of inter-helical distance restraints from various sources to maximize the distribution of long-range restraints.

Investigation of the utility of selective methyl protonation for determination of membrane protein structures.

Prot&eacute;ines membranaires alpha-h&eacute;lico&iuml;dale polytopiques pr&eacute;sentent une des fronti&egrave;res finales pour la biologie structurale de prot&eacute;ines, avec des d&eacute;fis importants provoquant grave sous-repr&eacute;sentation dans la Banque de donn&eacute;es structure prot&eacute;ique. Cependant, avec l&#39;arriv&eacute;e du mat&eacute;riel et la m&eacute;thodologie ax&eacute;e sur l&#39;&eacute;tude des complexes de poids mol&eacute;culaire &eacute;lev&eacute;, RMN en solution est plus en plus consid&eacute;r&eacute; comme un outil pour les &eacute;tudes structurales de ces types de prot&eacute;ines membranaires. Une m&eacute;thode qui a le potentiel pour faciliter ces &eacute;tudes utilise uniform&eacute;ment deut&eacute;r&eacute;s &eacute;chantillons avec des protons r&eacute;introduits &agrave; un ou deux groupes m&eacute;thyles de leucine, valine et isoleucine. Dans ce travail, nous d&eacute;montrons que, malgr&eacute; la proportion accrue de ces acides amin&eacute;s dans les prot&eacute;ines membranaires, la qualit&eacute; des structures qui peuvent &ecirc;tre obtenus de cette strat&eacute;gie est semblable &agrave; celui obtenu pour toutes les prot&eacute;ines solubles dans l&#39;eau alpha-h&eacute;lico&iuml;dale. C&#39;est en partie attribu&eacute;e &agrave; l&#39;observation que les r&eacute;seaux d&#39;excellence entre les r&eacute;sidus dans les h&eacute;lices transmembranaires n&#39;un impact sur la qualit&eacute; de la structure. Au lieu de cela les principaux facteurs contr&ocirc;lant la pr&eacute;cision de la structure ont &eacute;t&eacute; la force de l&#39;angle di&egrave;dre restrictions impos&eacute;es et le nombre de paires d&#39;interh&eacute;lices uniques de r&eacute;sidus contraints par NOE. Globalement, ces r&eacute;sultats sugg&egrave;rent que les structures plus pr&eacute;cis r&eacute;sultera de l&#39;identification pr&eacute;cise des segments h&eacute;lico&iuml;daux et l&#39;utilisation des contraintes de distance interh&eacute;lices provenant de diverses sources afin d&#39;optimiser la distribution des contraintes &agrave; long terme.

Enqu&ecirc;te de l&#39;utilit&eacute; de protonation s&eacute;lectif de m&eacute;thyle pour la d&eacute;termination des structures des prot&eacute;ines membranaires.

Polytopischen Alpha-Kegelrad Membranproteine pr&auml;sentieren Ihnen eine der endg&uuml;ltigen Grenzen f&uuml;r Protein Strukturelle Biologie, mit erheblichen Herausforderungen verursacht schwere Unterrepr&auml;sentation in der Protein-Struktur-Datenbank. Jedoch ist mit dem Aufkommen von Hardware und Methodik auf die Studie der gro&szlig;en Molek&uuml;lmasse komplexe ausgerichtet, L&ouml;sung NMR zunehmend als ein Werkzeug f&uuml;r strukturelle Studien &uuml;ber diese Arten von Membranproteinen angesehen. Eine Methode, die das Potenzial hat, diese Studien zu erleichtern verwendet einheitlich deuterierte Proben mit Protonen auf ein oder zwei Methylgruppen von Leucin, Valin und Isoleucin wieder eingef&uuml;hrt. In diesem Werk zeigen wir, dass trotz der erh&ouml;hten Anteil dieser Aminos&auml;uren in Membranproteine, die Qualit&auml;t der Strukturen, die diese Strategie gewonnen werden k&ouml;nnen, die f&uuml;r alle Alpha-Kegelrad wasserl&ouml;sliche Proteine &auml;hnlich ist. Dies ist teilweise auf die Beobachtung zur&uuml;ckzuf&uuml;hren, dass Noe zwischen R&uuml;ckst&auml;nde innerhalb der Transmembran-Helix Auswirkungen auf Struktur-Qualit&auml;t nicht kannte. Stattdessen wurden die wichtigsten Faktoren, die Kontrolle der Genauigkeit der Struktur, die St&auml;rke der Diederwinkel Beschr&auml;nkungen auferlegt und die Anzahl der eindeutigen inter-helical Paare von R&uuml;ckst&auml;nden von Noe eingeschr&auml;nkt. Diesen Ergebnissen zufolge insgesamt die genauesten Strukturen durch exakte Identifizierung der spiralf&ouml;rmigen Segmente und Nutzung der inter-helical Distanz Fesseln aus verschiedenen Quellen, die Verteilung der weitr&auml;umigen Beschr&auml;nkungen zu maximieren beunruhigt zu sein.

Untersuchung &uuml;ber die N&uuml;tzlichkeit des selektiven Methyl Protonierung zur Bestimmung der Membrane Protein-Strukturen.

Le proteine di membrana alfa-elicoidale polytopic presentano una delle frontiere finale per biologia strutturale della proteina, con sfide significative, causando grave sottorappresentanza nella banca dati di struttura della proteina. Tuttavia, con l&#39;avvento di hardware e metodologia orientata allo studio di complessi di grande peso molecolare, soluzione NMR &egrave; essere sempre pi&ugrave; considerato come uno strumento per gli studi strutturali di questi tipi di proteine di membrana. Un metodo che ha il potenziale per facilitare questi studi utilizza campioni uniformemente deuterati con protoni reintrodotti a uno o due gruppi metilici di leucina, isoleucina e valina. In questo lavoro ci dimostrano che, nonostante la maggiore proporzione di questi amminoacidi nelle proteine di membrana, la qualit&agrave; delle strutture che possono essere ottenuti da questa strategia &egrave; simile a quello ottenuto per tutte le proteine solubili in acqua alfa-elicoidale. Questo &egrave; in parte attribuito all&#39;osservazione che Noe tra residui all&#39;interno dell&#39;elica del transmembrane non hanno avuto un impatto sulla qualit&agrave; della struttura. Invece fattori pi&ugrave; importanti per controllare l&#39;accuratezza della struttura sono stati la forza dell&#39;angolo diedro restrizioni imposte e il numero di coppie inter-helical uniche dei residui vincolati dai Noe. Nel complesso, questi risultati suggeriscono che le strutture pi&ugrave; accurate emergeranno dall&#39;accurata identificazione dei segmenti elicoidale e l&#39;utilizzo dei vincoli di distanza inter-helical da varie fonti al fine di massimizzare la distribuzione di sistemi di ritenuta a lungo raggio.

Indagine dell&#39;utilit&agrave; della protonazione metile selettivo per la determinazione di strutture di proteine di membrana.

&#x30DD;&#x30EA;&#x30C8;&#x30FC;&#x30D7; &alpha; &#x30D8;&#x30EA;&#x30AB;&#x30EB;&#x819C;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x6700;&#x7D42;&#x7684;&#x306A;&#x6700;&#x524D;&#x7DDA;&#x306E;&#x3072;&#x3068;&#x3064;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x69CB;&#x9020;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x30D0;&#x30F3;&#x30AF;&#x306E;&#x4E0B;&#x3067;&#x3001;&#x6DF1;&#x523B;&#x306A;&#x8868;&#x73FE;&#x3092;&#x5F15;&#x304D;&#x8D77;&#x3053;&#x3059;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x8AB2;&#x984C;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x305F;&#x3060;&#x3057;&#x3001;&#x30CF;&#x30FC;&#x30C9;&#x30A6;&#x30A7;&#x30A2;&#x3068;&#x9023;&#x52D5;&#x306B;&#x5927;&#x304D;&#x3044;&#x5206;&#x5B50;&#x91CF;&#x932F;&#x4F53;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x306B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x8AD6;&#x306E;&#x51FA;&#x73FE;&#x3067;&#x3001;&#x6EB6;&#x6DB2; nmr &#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x307E;&#x3059;&#x307E;&#x3059;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30BF;&#x30A4;&#x30D7;&#x306E;&#x819C;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x691C;&#x8A0E;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x3092;&#x4FC3;&#x9032;&#x3059;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059; 1 &#x3064;&#x306E;&#x30E1;&#x30BD;&#x30C3;&#x30C9; &#x30ED;&#x30A4;&#x30B7;&#x30F3; &#x30A4;&#x30BD;&#x30ED;&#x30A4;&#x30B7;&#x30F3;&#x3001;&#x30D0;&#x30EA;&#x30F3;&#x306E; 1 &#x3064;&#x307E;&#x305F;&#x306F; 2 &#x3064;&#x306E;&#x30E1;&#x30C1;&#x30EB; &#x30B0;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x3067;&#x518D;&#x5C0E;&#x5165;&#x967D;&#x5B50;&#x3068;&#x4E00;&#x69D8;&#x306B;&#x91CD;&#x6C34;&#x7D20;&#x306E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x3092;&#x5229;&#x7528;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x4F5C;&#x696D;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x819C;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30A2;&#x30DF;&#x30CE;&#x9178;&#x306E;&#x5272;&#x5408;&#x304C;&#x5897;&#x52A0;&#x3059;&#x308B;&#x306B;&#x3082;&#x304B;&#x304B;&#x308F;&#x3089;&#x305A;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x6226;&#x7565;&#x304B;&#x3089;&#x5F97;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x8CEA;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306B;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E; alpha &#x30D8;&#x30EA;&#x30AB;&#x30EB;&#x6C34;&#x6EB6;&#x6027;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x53D6;&#x5F97;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x306F;&#x4E00;&#x90E8; NOEs &#x6B8B;&#x57FA;&#x5185;&#x819C;&#x8CAB;&#x901A;&#x30D8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x306E;&#x9593;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x308B;&#x69CB;&#x9020;&#x54C1;&#x8CEA;&#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x306A;&#x304B;&#x3063;&#x305F;&#x3053;&#x3068;&#x89B3;&#x6E2C;&#x306B;&#x8D77;&#x56E0;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4EE3;&#x308F;&#x308A;&#x306B;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x7CBE;&#x5EA6;&#x3092;&#x5236;&#x5FA1;&#x3059;&#x308B;&#x6700;&#x3082;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x8981;&#x56E0;&#x306F;&#x3001;&#x8AB2;&#x305B;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x4E8C;&#x9762;&#x89D2;&#x62D8;&#x675F;&#x306E;&#x5F37;&#x3055;&#x3068; Noe &#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x62D8;&#x675F;&#x6B8B;&#x7559;&#x306E;&#x30E6;&#x30CB;&#x30FC;&#x30AF;&#x306A;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x30DA;&#x30A2;&#x306E;&#x6570;&#x3067;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x5168;&#x4F53;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x6700;&#x3082;&#x6B63;&#x78BA;&#x306A;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x87BA;&#x65CB;&#x30BB;&#x30B0;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x6B63;&#x78BA;&#x306A;&#x540C;&#x5B9A;&#x3068;&#x69CB;&#x9020;&#x8DDD;&#x96E2;&#x62D8;&#x675F;&#x9577;&#x8DDD;&#x96E2;&#x62D8;&#x675F;&#x306E;&#x5206;&#x5E03;&#x3092;&#x6700;&#x5927;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x3055;&#x307E;&#x3056;&#x307E;&#x306A;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x5229;&#x7528;&#x304B;&#x3089;&#x767A;&#x751F;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x793A;&#x5506;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x9078;&#x629E;&#x7684;&#x30E1;&#x30C1;&#x30EB; &#x30D7;&#x30ED;&#x30C8;&#x30F3;&#x5316;&#x819C;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x7ACB;&#x4F53;&#x69CB;&#x9020;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30E6;&#x30FC;&#x30C6;&#x30A3;&#x30EA;&#x30C6;&#x30A3;&#x306E;&#x8ABF;&#x67FB;&#x3002;

Polytopic &#xC54C;&#xD30C; &#xB098;&#xC120;&#xD615; &#xB9C9; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAD6C;&#xC870; &#xBC45;&#xD06C;&#xC5D0; &#xC2EC;&#xAC01;&#xD55C; &#xC2DC;&#xC120;&#xC744; &#xC77C;&#xC73C;&#xD0A4;&#xB294; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xACFC;&#xC81C; &#xD558;&#xB098; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAD6C;&#xC870; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xD559;&#xC758; &#xB9C8;&#xC9C0;&#xB9C9; &#xD504;&#xB860;&#xD2F0;&#xC5B4;&#xB97C; &#xC81C;&#xC2DC;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xD558;&#xB4DC;&#xC6E8;&#xC5B4;&#xC640; &#xD070; &#xBD84;&#xC790;&#xB7C9; &#xB2E8;&#xC9C0;&#xC758; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xB300;&#xC0C1;&#xC73C;&#xB85C; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xB860;&#xC758; &#xB4F1;&#xC7A5;&#xACFC; &#xD568;&#xAED8; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158; NMR&#xC740; &#xC810;&#xC810; &#xAC04;&#xC8FC; &#xB418;&#xACE0;&#xC788;&#xB2E4; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC720;&#xD615;&#xC758; &#xB9C9; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC758; &#xAD6C;&#xC870; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xB97C; &#xC704;&#xD55C; &#xB3C4;&#xAD6C;&#xB85C;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xB97C; &#xCD09;&#xC9C4; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD558;&#xC5EC; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131;&#xC774; &#xC788;&#xB294; &#xD55C; &#xAC00;&#xC9C0; &#xBC29;&#xBC95;&#xC740; &#xC2E0;, valine &#xC774;&#xC18C;&#xB958;&#xC2E0;&#xC758; &#xD558;&#xB098; &#xB610;&#xB294; &#xB450; &#xAC1C;&#xC758; &#xBA54; &#xD2F8; &#xADF8;&#xB8F9;&#xC5D0; &#xB2E4;&#xC2DC; &#xCD94;&#xAC00; &#xD558;&#xB294; &#xC591;&#xC131;&#xC790;&#xC640; &#xD568;&#xAED8; &#xADE0;&#xC77C; &#xD558; &#xAC8C; deuterated &#xC0D8;&#xD50C;&#xC744; &#xC774;&#xC6A9; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC791;&#xD488;&#xC5D0;&#xB294; &#xB9C9; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC774; &#xC544;&#xBBF8;&#xB178;&#xC0B0;&#xC758; &#xC99D;&#xAC00; &#xBE44;&#xC728;&#xC5D0;&#xB3C4; &#xBD88;&#xAD6C; &#xD558; &#xACE0;&#xC774; &#xC804;&#xB7B5;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC5BB;&#xC744; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xAD6C;&#xC870;&#xC758; &#xD488;&#xC9C8;&#xC740; &#xBAA8;&#xB4E0; &#xC54C;&#xD30C; &#xB098;&#xC120;&#xD615; &#xC218;&#xC6A9; &#xC131; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC5BB;&#xC740; &#xBE44;&#xC2B7;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xAC83;&#xC740; &#xBD80;&#xBD84;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xB9C9; &#xD6A1;&#xB2E8; &#xB098;&#xC120; &#xB0B4; &#xC794;&#xB958;&#xBB3C; &#xC0AC;&#xC774; NOEs &#xAD6C;&#xC870; &#xD488;&#xC9C8;&#xC5D0; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE60; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC558;&#xB2E4; &#xAD00;&#xCC30;&#xC5D0; &#xAE30;&#xC778; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB300;&#xC2E0; &#xAD6C;&#xC870; &#xC815;&#xD655;&#xB3C4; &#xC81C;&#xC5B4; &#xD558;&#xB294; &#xAC00;&#xC7A5; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xC694;&#xC18C; &#xBD80;&#xACFC; 2 &#xBA74; &#xAC01; &#xC9C0;&#xC9C0;&#xB300;&#xC758; &#xAC15;&#xB3C4; &#xBC0F; &#xC794;&#xB958;&#xBB3C; Noes&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC81C;&#xC57D;&#xC758; &#xB3C5;&#xD2B9;&#xD55C; inter-helical &#xC30D; &#xC218; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC804;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC; &#xD5EC;&#xB9AC;&#xCEEC; &#xC138;&#xADF8;&#xBA3C;&#xD2B8;&#xC758; &#xC815;&#xD655;&#xD55C; &#xC2DD;&#xBCC4; &#xBC0F; &#xAE34;-&#xBC94;&#xC704; &#xC5B5;&#xC81C;&#xC758; &#xBD84;&#xD3EC;&#xB97C; &#xCD5C;&#xB300;&#xD654; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC18C;&#xC2A4;&#xC5D0;&#xC11C; inter-helical &#xAC70;&#xB9AC; &#xC9C0;&#xC9C0;&#xB300;&#xC758; &#xD65C;&#xC6A9;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC00;&#xC7A5; &#xC815;&#xD655;&#xD55C; &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;&#xC774; &#xC88B;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xBA64;&#xBE0C;&#xB808;&#xC778; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAD6C;&#xC870;&#xC758; &#xACB0;&#xC815;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801; &#xBA54; &#xD2F8; protonation &#xC720;&#xD2F8;&#xB9AC;&#xD2F0;&#xC758; &#xC870;&#xC0AC;.

Prote&iacute;nas de membrana alfa helicoidal Polytopic una de las fronteras finales para biolog&iacute;a estructural de la prote&iacute;na, presentan retos importantes, causando grave subrepresentaci&oacute;n en el databank de estructura de la prote&iacute;na. Sin embargo, con el advenimiento de hardware y metodolog&iacute;a para el estudio de complejos de gran peso molecular, soluci&oacute;n NMR es cada vez m&aacute;s consider&aacute;ndose como una herramienta para estudios estructurales de estos tipos de prote&iacute;nas de membrana. Un m&eacute;todo que tiene el potencial para facilitar estos estudios utiliza muestras uniformemente deuteradas con protones reintroducidos en uno o dos grupos metilo de la leucina, la valina y la isoleucina. En este trabajo se demuestra que a pesar de la creciente proporci&oacute;n de estos amino&aacute;cidos en prote&iacute;nas de membrana, la calidad de las estructuras que se pueden obtener de esta estrategia es similar a la obtenida para todas las prote&iacute;nas alfa-helicoidal soluble en agua. Esto se atribuye en parte a la observaci&oacute;n que NOEs entre residuos dentro de la h&eacute;lice transmembrana no tuvo un impacto en la calidad de la estructura. En cambio los factores m&aacute;s importantes de control de precisi&oacute;n de la estructura fueron la fuerza del &Aacute;ngulo diedro restricciones impuestas y el n&uacute;mero de pares de inter-helical &uacute;nicas de residuos limitados por no. En general, estos resultados sugieren que existir&aacute; en las estructuras m&aacute;s precisas de la identificaci&oacute;n precisa de segmentos helicoidales y utilizaci&oacute;n de las restricciones de distancia inter-helical de diversas fuentes para maximizar la distribuci&oacute;n de las restricciones a largo plazo.

Investigaci&oacute;n de la utilidad de la protonaci&oacute;n de metilo selectiva para la determinaci&oacute;n de estructuras de prote&iacute;nas de membrana.

&#x6211;&#x4EEC;&#x5F15;&#x8FDB;&#x81EA;&#x52A8;&#x5316;&#x7684;&#x6587;&#x5316;&#x548C;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x5206;&#x6790;&#x5FAE;&#x5C3A;&#x5EA6;&#x751F;&#x7269;&#x53CD;&#x5E94;&#x5668;&#x3002;Microbioreactor &#x7531;&#x6570;&#x5B57;&#x5FAE;&#x6D41;&#x4F53; (DMF) &#x4F9B;&#x7535;&#xFF0C;&#x56E0;&#x4E3A;&#x5B83;&#x7528;&#x4E8E;&#x4E0E;&#x7EC6;&#x83CC;&#x3001; &#x85FB;&#x7C7B;&#x3001; &#x9175;&#x6BCD;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x79F0;&#x4E4B;&#x4E3A;&#x6E7E;&#x7684; microbioreactor&#x3002;&#x4EE5;&#x524D;&#x7684;&#x5FAE;&#x578B;&#x751F;&#x7269;&#x53CD;&#x5E94;&#x5668;&#x4F9D;&#x9760;&#x5FAE;&#xFF0C;&#x901A;&#x5E38;&#x9700;&#x8981;&#x9600;&#x95E8;&#x3001; &#x6405;&#x62CC;&#x673A;&#x548C;&#x590D;&#x6742;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x3002;&#x76F8;&#x6BD4;&#x4E4B;&#x4E0B;&#xFF0C;&#x6E7E;&#x7684; microbioreactor &#x662F;&#x80FD;&#x591F;&#x57F9;&#x517B;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x5728;&#x4E0D;&#x540C;&#x6EF4;&#x4E0A;&#x4E0E;&#x4F20;&#x7EDF;&#x53F0;&#x5F0F;&#x5206;&#x6790;&#x4EEA;&#x4E0D;&#x4F7F;&#x7528;&#x7684;&#x9600;&#x95E8;&#x3001; &#x6405;&#x62CC;&#x673A;&#x6216;&#x6CF5;&#x517C;&#x5BB9;&#x7684;&#x683C;&#x5F0F;&#x3002;&#x957F;&#x8FBE; 5 &#x5929;&#x6E29;&#x5EA6;&#x63A7;&#x5236;&#x4E0E;&#x81EA;&#x52A8;&#x5316;&#x8FDE;&#x7EED;&#x6DF7;&#x5408;&#x79CD;&#x690D;&#x7EC6;&#x83CC;&#x3001; &#x85FB;&#x7C7B;&#x548C;&#x9175;&#x6BCD;&#x3002;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x7531;&#x6D4B;&#x91CF;&#x900F;&#x660E;&#x533A;&#x57DF;&#x7684;&#x8BBE;&#x5907;&#xFF0C;&#x901A;&#x8FC7;&#x4FE1;&#x566A;&#x6BD4;&#x548C;&#x589E;&#x957F;&#x914D;&#x7F6E;&#x6587;&#x4EF6;&#x8BC1;&#x660E;&#x662F;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x751F;&#x6210;&#x4E2D;&#x7684;&#x5E38;&#x89C4;&#xFF0C;&#x5B8F;&#x89C2;&#x5C3A;&#x5EA6;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x76F8;&#x5AB2;&#x7F8E;&#x3002;&#x7EC6;&#x80DE;&#x751F;&#x957F;&#x548C;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x6D4B;&#x91CF;&#x4E86;&#x96C6;&#x6210;&#x5728;&#x4E0E;&#x8367;&#x5149;&#x6D3B;&#x529B;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x548C;&#x7EC6;&#x83CC;&#x8367;&#x5149;&#x62A5;&#x544A;&#x57FA;&#x56E0;&#x6539;&#x9020; microbioreactor&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E;&#x4E8C;&#x7532;&#x57FA;&#x7532;&#x9170;&#x80FA;&#x81EA;&#x52A8;&#x5316;&#x7684;&#x6587;&#x5316;&#x548C;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x5206;&#x6790;&#x53EF;&#x80FD;&#x6709;&#x7528;&#x7684;&#x65B0;&#x5DE5;&#x5177;&#x3002;

&#x6587;&#x5316;&#x548C;&#x5206;&#x6790;&#x7EC6;&#x83CC;&#x3001; &#x85FB;&#x7C7B;&#x548C;&#x9175;&#x6BCD;&#x7684;&#x7EFC;&#x5408;&#x7684; microbioreactor&#x3002;

We introduce a micro-scale bioreactor for automated culture and density analysis of microorganisms. The microbioreactor is powered by digital microfluidics (DMF) and because it is used with bacteria, algae and yeast, we call it the BAY microbioreactor. Previous miniaturized bioreactors have relied on microchannels which often require valves, mixers and complex optical systems. In contrast, the BAY microbioreactor is capable of culturing microorganisms in distinct droplets on a format compatible with conventional bench-top analyzers without the use of valves, mixers or pumps. Bacteria, algae and yeast were grown for up to 5Â days with automated semi-continuous mixing and temperature control. Cell densities were determined by measuring absorbances through transparent regions of the devices, and growth profiles were shown to be comparable to those generated in conventional, macro-scale systems. Cell growth and density measurements were integrated in the microbioreactor with a fluorescent viability assay and transformation of bacteria with a fluorescent reporter gene. These results suggest that DMF may be a useful new tool in automated culture and analysis of microorganisms for a wide range of applications.

Integrated microbioreactor for culture and analysis of bacteria, algae and yeast.

Nous introduisons un bior&#xE9;acteur &#xE0; micro-&#xE9;chelle pour la culture automatis&#xE9;e et analyse de la densit&#xE9; de micro-organismes. Le microbioreactor est aliment&#xE9; par microfluidique digitale (DMF) et parce qu&#x26;#39;il est utilis&#xE9; par des bact&#xE9;ries, les algues et les levures, nous l&#x26;#39;appelons le microbioreactor BAY. Pr&#xE9;c&#xE9;dent bior&#xE9;acteurs miniaturis&#xE9;s se sont appuy&#xE9;s sur des microcanaux qui n&#xE9;cessitent souvent des vannes, m&#xE9;langeurs et des syst&#xE8;mes optiques complexes. En revanche, la microbioreactor BAY est capable de la culture de microorganismes dans des gouttelettes distinctes sur un format compatible avec conventionnels de paillasse analyseurs sans l&#x26;#39;utilisation de vannes, m&#xE9;langeurs ou des pompes. Les bact&#xE9;ries, les algues et les levures ont &#xE9;t&#xE9; cultiv&#xE9;es pendant 5 jours avec automatis&#xE9; semi-continu de contr&#xF4;le de m&#xE9;lange et de la temp&#xE9;rature. Densit&#xE9;s cellulaires ont &#xE9;t&#xE9; d&#xE9;termin&#xE9;es en mesurant l&#x26;#39;absorbance &#xE0; travers les r&#xE9;gions transparentes des appareils, et les profils de croissance se sont av&#xE9;r&#xE9;s comparables &#xE0; ceux g&#xE9;n&#xE9;r&#xE9;s dans conventionnels, les macro-syst&#xE8;mes &#xE0; l&#x26;#39;&#xE9;chelle. La croissance des cellules et des mesures de densit&#xE9; ont &#xE9;t&#xE9; int&#xE9;gr&#xE9;s dans le microbioreactor avec un test de viabilit&#xE9; fluorescente et la transformation de bact&#xE9;ries avec un g&#xE8;ne rapporteur fluorescent. Ces r&#xE9;sultats sugg&#xE8;rent que le DMF peut &#xEA;tre un outil utile dans la culture automatis&#xE9;e et l&#x26;#39;analyse des micro-organismes pour une large gamme d&#x26;#39;applications.

Microbioreactor int&#xE9;gr&#xE9; pour la Culture et de l&#x26;#39;analyse des bact&#xE9;ries, des algues et des levures

Wir f&uuml;hren eine Mikroskala-Bioreaktor f&uuml;r automatisierte Kultur und Dichte Analyse von Mikroorganismen. Die Microbioreactor ist powered by digital Biochips (DMF), und da es mit Bakterien, Algen und Hefe verwendet wird, wir nennen es die Bucht Microbioreactor. Vorherige miniaturisierte Bioreaktoren haben Mikrokan&auml;len eingesetzt, die oft Ventile, Mischer und komplexe optische Systeme erfordern. Im Gegensatz dazu kann die Bucht Microbioreactor Kultivierung von Mikroorganismen in unterschiedliche Tr&ouml;pfchen auf ein Format kompatibel mit herk&ouml;mmlichen Pr&uuml;ftisch-Analysatoren ohne Ventile, Mischer oder Pumpen. Bakterien, Algen und Hefe wurden f&uuml;r bis zu 5 Tage mit automatisierten Halbdurchgehende mischen und Temperaturregelung angebaut. Zelldichten wurden ermittelt durch Messung der Absorption durch transparente Bereiche der Ger&auml;te, und Wachstum-Profile wurden gezeigt, um diesen generierten in konventionellen, Makro-Ma&szlig;stab-Systemen vergleichbar sein. Zelle Wachstum und Dichte Messungen wurden in der Microbioreactor mit einem fluoreszierenden Entwicklungsf&auml;higkeit-Probe und Transformation von Bakterien mit einem fluoreszierenden Reporter-gen integriert. Diese Ergebnisse legen nahe, dass DMF m&ouml;glicherweise ein neues n&uuml;tzliches in automatisierten Kultur und Analyse von Mikroorganismen f&uuml;r eine Vielzahl von Anwendungen.

Integrierte Microbioreactor f&uuml;r Kultur und Analyse von Bakterien, Algen und Hefe.

Introduciamo un bioreattore di micro-scala per coltura automatizzato e analisi della densit&agrave; dei microrganismi. Il microbioreactor &egrave; powered by digital microfluidics (DMF) e perch&eacute; viene utilizzato con batteri, alghe e lievito, noi lo chiamiamo il microbioreactor BAY. Bioreattori miniaturizzati precedente hanno contato su microcanali che spesso richiedono valvole, miscelatori e sistemi ottici complessi. Al contrario, il microbioreactor BAY &egrave; in grado di coltura di microrganismi in goccioline distinte in un formato compatibile con gli analizzatori di banco convenzionali senza l&#39;uso di valvole, miscelatori o pompe. Batteri, alghe e lieviti erano cresciuti fino a 5 giorni con miscelazione automatica semicontinuo e controllo della temperatura. Densit&agrave; delle cellule sono stati determinati dalla misura in assorbanza attraverso regioni trasparenti dei dispositivi, e profili di crescita sono stati indicati per essere comparabili a quelli generati in sistemi convenzionali, macro-scala. Le misure di crescita e densit&agrave; delle cellule sono state integrate in microbioreactor con un saggio di redditivit&agrave; fluorescenti e trasformazione di batteri con un gene reporter fluorescente. Questi risultati suggeriscono che DMF pu&ograve; essere un utile strumento di nuovo nella cultura automatizzato e l&#39;analisi di microrganismi per una vasta gamma di applicazioni.

Microbioreactor integrato per la cultura e l&#39;analisi dei batteri, alghe e lievito.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x81EA;&#x52D5;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x6587;&#x5316;&#x3084;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x89E3;&#x6790;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30EA;&#x30A2;&#x30AF;&#x30BF;&#x30FC;&#x3092;&#x7D39;&#x4ECB;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002; microbioreactor&#x306F;&#x3001;&#x30C7;&#x30B8;&#x30BF;&#x30EB;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30D5;&#x30EB;&#x30A4;&#x30C7;&#x30A3;&#x30AF;&#x30B9;&#xFF08;DMF&#xFF09;&#x3092;&#x642D;&#x8F09;&#x3057;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x304C;&#x7D30;&#x83CC;&#x3001;&#x85FB;&#x985E;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x9175;&#x6BCD;&#x3067;&#x4F7F;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x30D9;&#x30A4;microbioreactor&#x30B3;&#x30FC;&#x30EB;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4EE5;&#x524D;&#x306E;&#x5C0F;&#x578B;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30EA;&#x30A2;&#x30AF;&#x30BF;&#x30FC;&#x306F;&#x3001;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x5834;&#x5408;&#x3001;&#x30D0;&#x30EB;&#x30D6;&#x3001;&#x30DF;&#x30AD;&#x30B5;&#x30FC;&#x3001;&#x8907;&#x96D1;&#x306A;&#x5149;&#x5B66;&#x7CFB;&#x3092;&#x5FC5;&#x8981;&#x3068;&#x3059;&#x308B;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306B;&#x983C;&#x3063;&#x3066;&#x304D;&#x305F;&#x3002;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684;&#x306B;&#x3001;BAY microbioreactor&#x306F;&#x3001;&#x30D0;&#x30EB;&#x30D6;&#x3001;&#x30DF;&#x30AD;&#x30B5;&#x30FC;&#x3084;&#x30DD;&#x30F3;&#x30D7;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x305B;&#x305A;&#x3001;&#x5F93;&#x6765;&#x306E;&#x30D9;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C8;&#x30C3;&#x30D7;&#xB7;&#x30A2;&#x30CA;&#x30E9;&#x30A4;&#x30B6;&#x3067;&#x4E92;&#x63DB;&#x6027;&#x306E;&#x3042;&#x308B;&#x5F62;&#x5F0F;&#x4E0A;&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x3067;&#x57F9;&#x990A;&#x3059;&#x308B;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7D30;&#x83CC;&#x3001;&#x85FB;&#x985E;&#x3001;&#x9175;&#x6BCD;&#x306F;&#x3001;&#x81EA;&#x52D5;&#x3001;&#x534A;&#x9023;&#x7D9A;&#x7684;&#x306B;&#x6DF7;&#x5408;&#x3057;&#x3001;&#x6E29;&#x5EA6;&#x5236;&#x5FA1;&#x3067;5&#x65E5;&#x9593;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x80B2;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x7D30;&#x80DE;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x306F;&#x3001;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x900F;&#x660E;&#x306A;&#x9818;&#x57DF;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x5438;&#x5149;&#x5EA6;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x6210;&#x9577;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x306F;&#x3001;&#x5F93;&#x6765;&#x306E;&#x30DE;&#x30AF;&#x30ED;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3067;&#x751F;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3082;&#x306E;&#x3068;&#x540C;&#x7B49;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3002;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x6210;&#x9577;&#x3068;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x306E;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x306F;&#x3001;&#x86CD;&#x5149;&#x30EC;&#x30DD;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x3092;&#x6709;&#x3059;&#x308B;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x86CD;&#x5149;&#x751F;&#x5B58;&#x7387;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x3068;&#x5F62;&#x8CEA;&#x8EE2;&#x63DB;&#x306B;microbioreactor&#x306B;&#x7D71;&#x5408;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;DMF&#x306F;&#x3001;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x5E83;&#x3044;&#x7BC4;&#x56F2;&#x306E;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x81EA;&#x52D5;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x6587;&#x5316;&#x3084;&#x5206;&#x6790;&#x306E;&#x6709;&#x7528;&#x306A;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x793A;&#x5506;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3002;

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&#xBB38;&#xD654; &#xBC0F; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;, &#xC870;&#xB958;&#xC640; &#xB204; &#xB8E9;&#xC758; &#xBD84;&#xC11D;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xD1B5;&#xD569; &#xB41C; microbioreactor.

Se introduce un biorreactor a micro-escala para la cultura y el an&#xE1;lisis automatizado de la densidad de microorganismos. El microbioreactor es alimentado por la tecnolog&#xED;a digital de microfluidos (DMF) y porque se utiliza con las bacterias, algas y levaduras, lo llamamos el microbioreactor BAY. Anterior biorreactores en miniatura se han basado en microcanales que a menudo requieren v&#xE1;lvulas, mezcladores y sistemas &#xF3;pticos complejos. En contraste, el microbioreactor Bay es capaz de cultivar microorganismos en las gotas de distintos en un formato compatible con los sistemas convencionales de sobremesa-analizadores sin el uso de v&#xE1;lvulas, mezcladores y bombas. Las bacterias, algas y levadura se cultivaron durante 5 d&#xED;as con automatizado semi-continuo de control de mezcla y la temperatura. Densidades de c&#xE9;lulas se determin&#xF3; midiendo la absorbancia a trav&#xE9;s de regiones transparentes de los dispositivos, y perfiles de crecimiento mostraron ser comparables a los generados en convencionales, macro escala sistemas. El crecimiento celular y las mediciones de densidad se integraron en el microbioreactor con un ensayo de viabilidad fluorescente y la transformaci&#xF3;n de las bacterias con un gen reportero fluorescente. Estos resultados sugieren que DMF puede ser una nueva herramienta &#xFA;til en cultivo automatizado y an&#xE1;lisis de microorganismos para una amplia gama de aplicaciones.

Microbioreactor Integrado para la Cultura y An&#xE1;lisis de bacterias, algas y levaduras

&#x6570;&#x5B57;&#x5FAE;&#x6D41;&#x4F53; (DMF) &#x662F;&#x4E00;&#x79CD;&#x6280;&#x672F;&#xFF0C;&#x5728;&#x7535;&#x6C14;&#x9886;&#x57DF;&#x5E94;&#x7528;&#x5230;&#x4E00;&#x4E2A;&#x6570;&#x7EC4;&#x4E2D;&#x7684;&#x7535;&#x6781;&#x6240;&#x64CD;&#x63A7;&#x7684;&#x79BB;&#x6563;&#x7684;&#x98DE;&#x6CAB;&#x3002;&#x5728;&#x7406;&#x60F3;&#x7684; DMF &#x7CFB;&#x7EDF;&#xFF0C;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x7684;&#x9A7E;&#x9A76;&#x53EF;&#x80FD;&#x4F1A;&#x5BFC;&#x81F4;&#x6709;&#x9488;&#x5BF9;&#x6027;&#x7684;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x79FB;&#x52A8;&#x5230;&#x5145;&#x6EE1;&#x6D3B;&#x529B;&#x7684;&#x7535;&#x6781; &#xFF08;&#x5373;&#x9A71;&#x52A8;&#x7535;&#x538B;&#x548C;&#x9A71;&#x52A8;&#x4E4B;&#x95F4;&#x5B8C;&#x7F8E;&#x4FDD;&#x771F;&#xFF09; &#xFF1B; &#x4E0A;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x5728;&#x5B9E;&#x9645;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x6709;&#x65F6;&#x9075;&#x5B88;&#x62B5;&#x5236;&#x8FD0;&#x52A8;&#x7279;&#x522B;&#x7535;&#x6781;&#x4E0A;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5B9E;&#x65BD;&#x9065;&#x611F;&#x548C;&#x53CD;&#x9988;&#x7684;&#x63A7;&#x5236;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4E2D;&#x7684;&#x6240;&#x6709;&#x6EF4;&#x76D1;&#x63A7;&#x8FD0;&#x52A8;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x6837;&#x5FEB;&#x6377;&#x6279;&#x5904;&#x7406;&#x5B8C;&#x6210;&#x6240;&#x9700;&#x7684;&#x64CD;&#x4F5C;&#x4E4B;&#x524D;&#xFF0C;&#x8FD0;&#x52A8;&#x5931;&#x8D25;&#x65F6;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x7684;&#x989D;&#x5916;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5E94;&#x7528;&#x9A71;&#x52A8;&#x7535;&#x538B;&#x3002;&#x65B0;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4E00;&#x7CFB;&#x5217;&#x7684;&#x6DB2;&#x4F53;&#x5305;&#x62EC;&#x6C34;&#x3001; &#x7532;&#x9187;&#x3001; &#x548C;&#x542B;&#x80CE;&#x725B;&#x8840;&#x6E05;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x57F9;&#x517B;&#x6DB2;&#x4E2D;&#x8FDB;&#x884C;&#x8BC4;&#x4F30;&#x548C;&#x53CD;&#x9988;&#x63A7;&#x5236;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5BFC;&#x81F4;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x9A71;&#x52A8;&#x4FDD;&#x771F;&#x5EA6;&#x548C;&#x901F;&#x5EA6;&#x7684;&#x663E;&#x8457;&#x6539;&#x5584;&#x3002;&#x65B0;&#x7684;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x5B9E;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x9A8C;&#x8BC1;&#x901A;&#x8FC7;&#x5B9E;&#x65BD;&#x8FDE;&#x7EED;&#x6DF7;&#x5408;&#x9176;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x3002;&#x65B0;&#x7EB2;&#x8981; &#x300B; &#x6570;&#x5B57;&#x5FAE;&#x6D41;&#x4F53;&#x662F;&#x7B80;&#x5355;&#x548C;&#x4FBF;&#x5B9C;&#xFF0C;&#x56E0;&#x6B64;&#x5E94;&#x6709;&#x7528;&#x7684;&#x79D1;&#x5B66;&#x5BB6;&#x548C;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x5E08;&#x4EEC;&#x6B63;&#x5728;&#x5F00;&#x53D1;&#x81EA;&#x52A8;&#x5316;&#x7684;&#x5206;&#x6790;&#x5E73;&#x53F0;&#x3002;

&#x9AD8;&#x4FDD;&#x771F;&#x6570;&#x5B57;&#x5FAE;&#x6D41;&#x4F53;&#x4E00;&#x4E2A;&#x53CD;&#x9988;&#x63A7;&#x5236;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x3002;

Digital microfluidics (DMF) is a technique in which discrete droplets are manipulated by applying electrical fields to an array of electrodes. In an ideal DMF system, each application of driving potential would cause a targeted droplet to move onto an energized electrode (i.e., perfect fidelity between driving voltage and actuation); however, in real systems, droplets are sometimes observed to resist movement onto particular electrodes. Here, we implement a sensing and feedback control system in which all droplet movements are monitored, such that when a movement failure is observed, additional driving voltages can be applied until the droplet completes the desired operation. The new system was evaluated for a series of liquids including water, methanol, and cell culture medium containing fetal bovine serum, and feedback control was observed to result in dramatic improvements in droplet actuation fidelity and velocity. The utility of the new system was validated by implementing an enzyme kinetics assay with continuous mixing. The new platform for digital microfluidics is simple and inexpensive and thus should be useful for scientists and engineers who are developing automated analysis platforms.

A feedback control system for high-fidelity digital microfluidics.

Num&#xE9;rique microfluidique (DMF) est une technique dans lequel des gouttelettes discr&#xE8;tes sont manipul&#xE9;s en appliquant des champs &#xE9;lectriques &#xE0; un r&#xE9;seau d&#x26;#39;&#xE9;lectrodes. Dans un syst&#xE8;me id&#xE9;al DMF, chaque application d&#x26;#39;un potentiel de conduite causerait une gouttelette cibl&#xE9; &#xE0; se d&#xE9;placer sur une &#xE9;lectrode sous tension (c.-&#xE0;-fid&#xE9;lit&#xE9; parfaite entre la tension d&#x26;#39;entra&#xEE;nement et de commande), mais, dans les syst&#xE8;mes r&#xE9;els, des gouttelettes sont parfois observ&#xE9;s pour r&#xE9;sister au mouvement sur des &#xE9;lectrodes particuli&#xE8;res . Ici, on appliquer une d&#xE9;tection et le syst&#xE8;me de commande de r&#xE9;troaction dans laquelle tous les mouvements sont contr&#xF4;l&#xE9;s gouttelettes, de sorte que lorsqu&#x26;#39;une d&#xE9;faillance mouvement est constat&#xE9;, des tensions d&#x26;#39;entra&#xEE;nement suppl&#xE9;mentaires peuvent &#xEA;tre appliqu&#xE9;e jusqu&#x26;#39;&#xE0; ce que la gouttelette termine l&#x26;#39;op&#xE9;ration souhait&#xE9;e. Le nouveau syst&#xE8;me a &#xE9;t&#xE9; &#xE9;valu&#xE9; pour une s&#xE9;rie de liquides, y compris l&#x26;#39;eau, le m&#xE9;thanol, et de milieu de culture cellulaire contenant du s&#xE9;rum bovin foetal, et d&#x26;#39;asservissement a &#xE9;t&#xE9; observ&#xE9;e d&#x26;#39;aboutir &#xE0; des am&#xE9;liorations spectaculaires dans des gouttelettes d&#x26;#39;actionnement de fid&#xE9;lit&#xE9; et de la vitesse. L&#x26;#39;utilit&#xE9; de ce nouveau syst&#xE8;me a &#xE9;t&#xE9; valid&#xE9; par la mise en &#x153;uvre d&#x26;#39;un dosage cin&#xE9;tique enzymatique avec un m&#xE9;lange continu. La nouvelle plate-forme pour microfluidique digitale est simple et peu co&#xFB;teuse, et devrait donc &#xEA;tre utile pour les scientifiques et les ing&#xE9;nieurs qui sont en voie de d&#xE9;veloppement plates-formes d&#x26;#39;analyse automatis&#xE9;s.

Un syst&#xE8;me d&#x26;#39;asservissement pour la microfluidique num&#xE9;rique haute fid&#xE9;lit&#xE9;

Digitale Biochips (DMF) ist eine Technik, die in der diskrete Tr&ouml;pfchen manipuliert werden, durch die Anwendung von elektrischer Feldern auf ein Array von Elektroden. In ein ideales DMF-System w&uuml;rde jede Anwendung des Fahrens Potenzial gezielt Droplets k&ouml;nnen in ein energetisiertes Elektrode (d.h., vollkommenen Treue zwischen treibende Spannung und Bet&auml;tigung); ziehen verursachen. jedoch sind in realen Systemen, Tr&ouml;pfchen manchmal beobachtet, Bewegung auf bestimmten Elektroden zu widerstehen. Hier realisieren wir eine Sensorik und Feedback Steuerung, welche alle Tr&ouml;pfchen Bewegungen kontrolliert werden, so dass wenn Bewegung beobachteten, zus&auml;tzliche ist Spannungen fahren angewendet werden kann bis die Tr&ouml;pfchen die gew&uuml;nschte Operation abgeschlossen ist. Das neue System wurde f&uuml;r eine Reihe von Fl&uuml;ssigkeiten wie Wasser, Methanol und Zellkulturmedium mit Rinderf&ouml;tenserum ausgewertet und Regelungstechnik wurde beobachtet, um dramatische Verbesserungen Tr&ouml;pfchen Bet&auml;tigung Treue und Geschwindigkeit f&uuml;hren. Das Dienstprogramm des neuen Systems wurde durch ein Enzym-Kinetik-Assay mit kontinuierlichen Vermischung Implementierung &uuml;berpr&uuml;ft. Die neue Plattform f&uuml;r digitale Mikrofluidik ist einfach und kosteng&uuml;nstig und sollte daher n&uuml;tzlich f&uuml;r Wissenschaftler und Ingenieure, die automatisierte Analyse-Plattformen entwickeln.

Ein Feedback-Kontrolle-System f&uuml;r originalgetreue digitale Mikrofluidik.

Microfluidics digitale (DMF) &egrave; una tecnica in cui goccioline discrete sono manipolate applicando campi elettrici a matrice di elettrodi. In un sistema ideale di DMF, ogni applicazione di guida potenziale causerebbe una gocciolina mirata a spostare su un elettrodo eccitato (cio&egrave;, perfetta fedelt&agrave; tra tensione di guida e l&#39;azionamento); Tuttavia, in sistemi reali, goccioline sono osservate a volte resistere movimento sul particolari elettrodi. Qui, implementare un sistema di controllo di rilevamento e di feedback in cui goccia tutti i movimenti sono monitorati, tale che quando un errore del movimento &egrave; osservata, ulteriori tensioni di guida pu&ograve; essere applicata fino a quando la goccia completa l&#39;operazione desiderata. Il nuovo sistema &egrave; stato valutato per una serie di liquidi come acqua, metanolo e mezzo di coltura cellulare contenente siero bovino fetale, e controllo di feedback &egrave; stata osservata a comportare notevoli miglioramenti nella goccia azionamento fedelt&agrave; e velocit&agrave;. L&#39;utilit&agrave; del nuovo sistema &egrave; stato convalidato mediante l&#39;implementazione di un&#39;analisi cinetica enzimatica con miscelazione continua. La nuova piattaforma per la microfluidica digitale &egrave; semplice e poco costoso e cos&igrave; dovrebbe essere utile per gli scienziati e gli ingegneri che stanno sviluppando piattaforme di analisi automatizzata.

Un sistema di controllo di feedback per microfluidica digitale ad alta fedelt&agrave;.

&#x30C7;&#x30B8;&#x30BF;&#x30EB;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30D5;&#x30EB;&#x30A4;&#x30C7;&#x30A3;&#x30AF;&#x30B9;&#xFF08;DMF&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x96E2;&#x6563;&#x7684;&#x306A;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x304C;&#x96FB;&#x6975;&#x306E;&#x30A2;&#x30EC;&#x30A4;&#x306B;&#x96FB;&#x754C;&#x3092;&#x5370;&#x52A0;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x64CD;&#x4F5C;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x6280;&#x8853;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x7406;&#x60F3;&#x7684;&#x306A;DMF&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x306A;&#x904B;&#x8EE2;&#x306E;&#x5404;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306F;&#x3001;&#x901A;&#x96FB;&#x96FB;&#x6975;&#xFF08;&#x3059;&#x306A;&#x308F;&#x3061;&#x3001;&#x99C6;&#x52D5;&#x96FB;&#x5727;&#x3068;&#x4F5C;&#x52D5;&#x306E;&#x9593;&#x306E;&#x5B8C;&#x5168;&#x306A;&#x5FE0;&#x5B9F;&#x5EA6;&#xFF09;&#x306B;&#x79FB;&#x52D5;&#x3059;&#x308B;&#x30BF;&#x30FC;&#x30B2;&#x30C3;&#x30C8;&#x3092;&#x7D5E;&#x3063;&#x305F;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x304C;&#x767A;&#x751F;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x304C;&#x3001;&#x5B9F;&#x969B;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x304C;&#x3001;&#x6642;&#x306B;&#x306F;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x96FB;&#x6975;&#x4E0A;&#x306B;&#x52D5;&#x304D;&#x306B;&#x62B5;&#x6297;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x904B;&#x52D5;&#x969C;&#x5BB3;&#x304C;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3068;&#x304D;&#x306B;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x304C;&#x6240;&#x671B;&#x306E;&#x52D5;&#x4F5C;&#x304C;&#x5B8C;&#x4E86;&#x3059;&#x308B;&#x307E;&#x3067;&#x3001;&#x8FFD;&#x52A0;&#x306E;&#x99C6;&#x52D5;&#x96FB;&#x5727;&#x3092;&#x5370;&#x52A0;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x306E;&#x52D5;&#x304D;&#x3092;&#x76E3;&#x8996;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B7;&#x30F3;&#x30B0;&#x3068;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30C9;&#x30D0;&#x30C3;&#x30AF;&#x5236;&#x5FA1;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x3092;&#x5B9F;&#x88C5;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x6C34;&#x3001;&#x30E1;&#x30BF;&#x30CE;&#x30FC;&#x30EB;&#x3001;&#x30A6;&#x30B7;&#x80CE;&#x5150;&#x8840;&#x6E05;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x7D30;&#x80DE;&#x57F9;&#x990A;&#x57F9;&#x5730;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x6DB2;&#x4F53;&#x306E;&#x30B7;&#x30EA;&#x30FC;&#x30BA;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3057;&#x3001;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30C9;&#x30D0;&#x30C3;&#x30AF;&#x5236;&#x5FA1;&#x306F;&#x3001;&#x6DB2;&#x6EF4;&#x99C6;&#x52D5;&#x5FE0;&#x5B9F;&#x5EA6;&#x3068;&#x901F;&#x5EA6;&#x306E;&#x5287;&#x7684;&#x306A;&#x6539;&#x5584;&#x3092;&#x3082;&#x305F;&#x3089;&#x3059;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3002;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x30E6;&#x30FC;&#x30C6;&#x30A3;&#x30EA;&#x30C6;&#x30A3;&#x306F;&#x3001;&#x9023;&#x7D9A;&#x6DF7;&#x5408;&#x3057;&#x305F;&#x9175;&#x7D20;&#x53CD;&#x5FDC;&#x901F;&#x5EA6;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x3092;&#x5B9F;&#x88C5;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x691C;&#x8A3C;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30C7;&#x30B8;&#x30BF;&#x30EB;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30D5;&#x30EB;&#x30A4;&#x30C7;&#x30A3;&#x30AF;&#x30B9;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x7C21;&#x5358;&#x3067;&#x5B89;&#x4FA1;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x81EA;&#x52D5;&#x5206;&#x6790;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x79D1;&#x5B66;&#x8005;&#x3084;&#x30A8;&#x30F3;&#x30B8;&#x30CB;&#x30A2;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6709;&#x7528;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3068;&#x8003;&#x3048;&#x3089;&#x308C;&#x308B;&#x3002;

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&#xB514;&#xC9C0;&#xD138; microfluidics (DMF) &#xC804;&#xADF9;&#xC758; &#xBC30;&#xC5F4;&#xC5D0; &#xC804;&#xAE30; &#xBD84;&#xC57C;&#xB97C; &#xC801;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC774;&#xC0B0; &#xBB3C;&#xBC29;&#xC6B8;&#xC744; &#xC870;&#xC791; &#xD558;&#xB294; &#xAE30;&#xC220; &#xC774;&#xB2E4;.&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xC0C1;&#xC801;&#xC778; DMF &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825;&#xC744; &#xBAB0; &#xAE30;&#xC758; &#xAC01; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xC804;&#xADF9; (&#xC989;, &#xAD6C;&#xB3D9; &#xC804;&#xC555; &#xBC0F; &#xC791;&#xB3D9; &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xC644;&#xBCBD; &#xD55C; &#xCDA9;&#xC2E4;&#xB3C4;);&#xC5D0; &#xC774;&#xB3D9; &#xB300;&#xC0C1;&#xB41C; &#xBC29;&#xC6B8; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xC2E4;&#xC81C; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC758; &#xBC29;&#xC6B8; &#xB54C;&#xB85C;&#xB294; &#xD2B9;&#xC815; &#xC804;&#xADF9;&#xC5D0; &#xC6C0;&#xC9C1;&#xC784;&#xC5D0; &#xC800;&#xD56D; &#xD558; &#xAD00;&#xCC30; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B4;&#xB3D9; &#xC2E4;&#xD328;&#xB294; &#xAD00;&#xCC30;, &#xCD94;&#xAC00; &#xD558;&#xB294; &#xACBD;&#xC6B0; &#xC804;&#xC555;&#xC744; &#xC6B4;&#xC804; &#xC218; &#xC801;&#xC6A9;&#xD560; &#xC218;&#xB294; &#xBB3C;&#xBC29;&#xC6B8; &#xC6D0;&#xD558;&#xB294; &#xC791;&#xC5C5;&#xC744; &#xC644;&#xB8CC;&#xD560; &#xB54C;&#xAE4C;&#xC9C0; &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xBAA8;&#xB4E0; &#xBC29;&#xC6B8; &#xC6C0;&#xC9C1;&#xC784; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1;, &#xAC10;&#xC9C0; &#xBC0F; &#xD53C;&#xB4DC;&#xBC31; &#xC81C;&#xC5B4; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC744; &#xAD6C;&#xD604; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC740; &#xC561;&#xCCB4; &#xBB3C;, &#xBA54;&#xD0C4;&#xC62C;, &#xC18C; &#xD0DC;&#xC544; &#xD608; &#xCCAD;&#xC774; &#xD3EC;&#xD568; &#xB41C; &#xC138;&#xD3EC; &#xBC30;&#xC591; &#xB9E4;&#xCCB4; &#xB4F1;&#xC758; &#xC2DC;&#xB9AC;&#xC988;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD3C9;&#xAC00; &#xBC0F; &#xD53C;&#xB4DC;&#xBC31; &#xC81C;&#xC5B4; &#xB4DC;&#xB86D;&#xB9BF; &#xAC1C;&#xD3D0; &#xCDA9;&#xC2E4;&#xB3C4; &#xBC0F; &#xC18D;&#xB3C4;&#xC5D0; &#xADF9;&#xC801;&#xC778; &#xAC1C;&#xC120; &#xADC0;&#xCC29;&#xB418; &#xAE30; &#xC704;&#xD558;&#xC5EC; &#xAD00;&#xCC30; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC758; &#xC720;&#xD2F8;&#xB9AC;&#xD2F0; &#xC5F0;&#xC18D; &#xD63C;&#xD569;&#xACFC; &#xD6A8;&#xC18C; &#xBC18;&#xC751; &#xC18D;&#xB3C4; &#xB860; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC; &#xAD6C;&#xD604; &#xD558; &#xC5EC; &#xC720;&#xD6A8;&#xC131;&#xC744; &#xAC80;&#xC0AC; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB514;&#xC9C0;&#xD138; microfluidics &#xC704;&#xD55C; &#xC0C8; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC; &#xAC04;&#xB2E8; &#xD558; &#xACE0; &#xC800;&#xB834; &#xD55C; &#xC774;&#xBA70; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xACFC;&#xD559;&#xC790;&#xC640; &#xC5D4;&#xC9C0;&#xB2C8;&#xC5B4;&#xC758; &#xC790;&#xB3D9;&#xD654; &#xB41C; &#xBD84;&#xC11D; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;&#xC744; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD558;&#xB294; &#xC0AC;&#xB78C;&#xC744; &#xC704;&#xD574; &#xC720;&#xC6A9; &#xD574;&#xC57C; &#xD55C;&#xB2E4;.

&#xD558;&#xC774;&#xD30C;&#xC774; &#xB514;&#xC9C0;&#xD138; microfluidics &#xD53C;&#xB4DC;&#xBC31; &#xC81C;&#xC5B4; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;.

Digital de microfluidos (DMF) es una t&#xE9;cnica en la que las gotas discretas son manipulados mediante la aplicaci&#xF3;n de campos el&#xE9;ctricos a una matriz de electrodos. En un sistema de DMF ideal, cada aplicaci&#xF3;n del potencial de conducci&#xF3;n causar&#xED;a una gotita dirigido para pasar a un electrodo energizado (es decir, la fidelidad perfecta entre el voltaje de conducci&#xF3;n y de accionamiento), sin embargo, en sistemas reales, las gotitas se observa a veces para resistir el movimiento hacia electrodos particulares . En este sentido, implementar un sistema de detecci&#xF3;n y control de realimentaci&#xF3;n en el que todos los movimientos de las gotitas son supervisados, tal que cuando un fallo movimiento se observa, los voltajes de conducci&#xF3;n adicionales se pueden aplicar hasta que la gota se completa la operaci&#xF3;n deseada. El nuevo sistema fue evaluado por una serie de l&#xED;quidos, incluyendo agua, metanol, y medio de cultivo celular que contiene suero bovino fetal, y control de realimentaci&#xF3;n se observ&#xF3; que resulte en mejoras en las gotitas de accionamiento fidelidad y velocidad. La utilidad del nuevo sistema fue validado por la aplicaci&#xF3;n de un ensayo de cin&#xE9;tica enzim&#xE1;tica con mezclado continuo. La nueva plataforma para la televisi&#xF3;n digital de microfluidos es simple y de bajo costo y por lo tanto debe ser &#xFA;til para los cient&#xED;ficos e ingenieros que est&#xE1;n desarrollando plataformas automatizadas de an&#xE1;lisis.

Steve C. C. Shih

Donnelly Centre for Cellular and Biomolecular Research

Digital Microfluidics for Automated Proteomic Processing