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Method Article
質量分析ベースのphyloproteomics(MSPP)は、 カンピロバクター・ジェジュニ SSPのコレクションを入力するために使用された。doylei多座配列タイピング(MLST)と比較して、歪みレベルで分離します。
MALDI-TOF MSは、ひずみレベルで、種や亜種のレベルではなくても、以下にするだけでなく、いくつかの細菌を区別する可能性を提供しています。検出可能なバイオマーカーイオンの対立遺伝子のアイソフォームを単離固有の質量シフトをもたらします。質量分析ベースのphyloproteomics(MSPP)ゲノムと比較して、分離株、特定の質量シフトからphyloproteomic関係の控除は、参照株の配列決定を可能にする方式では、質量分析検出可能なバイオマーカーの質量を組み合わせた新規な技術です。推定アミノ酸配列は、その後、MSPPベースの樹状図を計算するために使用されます。
ここでは、 カンピロバクター・ジェジュニの SSPを入力してMSPPのワークフローを説明します。doyleiは 7株のコレクションを分離します。すべての7株は、それらの遺伝的多様性を実証したヒト由来と多座配列タイピング(MLST)でした。 MSPPタイピングは、十分にそのPHYを反映して、7つの異なるMSPPシーケンスの種類をもたらしましたlogenetic関係。
C.ジェジュニ SSP。doylei MSPP方式は、14の異なるバイオマーカーイオン、2〜11キロダルトンの質量範囲内の大部分はリボソームタンパク質を含んでいます。 MSPPは、原則として、拡張質量範囲を有する他の質量分析プラットフォームに適合させることができます。従って、この技術は、ひずみレベル微生物タイピングのための有用なツールになる可能性があります。
過去十年間の間に、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析(MALDI-TOF MS)は、臨床微生物学1,2における微生物の属および種の同定のための非常に価値の標準的な方法であることが進んでいます。種の同定は、無傷細胞または細胞溶解物の小タンパク質フィンガープリントの記録に基づいています。日常的な臨床微生物学で使用される質量分析計のための典型的な質量範囲は2-20 kDaです。さらに、得られたスペクトルは、以下の種と下記亜種のレベル3での株を識別するために使用することができます。初期の先駆的な研究では、 カンピロバクター・ジェジュニ 4株の特定のサブグループ、 クロストリジウム・ディフィシル 5、 サルモネラ菌の SSPの特定のバイオマーカーイオンを同定しました。エンテリカ血清型チフス 6、 黄色ブドウ球菌 7から9、およびE12 - scherichiaは10コリ 。
対立遺伝子のアイソフォームに対応するいくつかの変数バイオマーカーの質量の組み合わせは、より深いサブタイプのオプションを提供しています。以前は、我々が正常にCに質量分析ベースphyloproteomics(MSPP)と呼ば有意義かつ再現性のphyloproteomic関係に質量プロフィールにおけるこれらの変化に変換する方法を実装しましたジェジュニ SSP。 ジェジュニ分離株のコレクション13。 MSPPは、多座配列タイピング(MLST)のようなDNA配列に基づくサブタイピング技術と質量分析と同等に使用することができます。
カンピロバクター種は、世界中で、細菌性胃腸炎14、15の主要な原因です。カンピロバクター感染後後遺症の結果として、すなわち、ギラン・バレー症候群、反応性関節炎および炎症性腸疾患は、16を生じる可能性があります。感染症の主な供給源であります鶏、七面鳥、豚、牛、羊、アヒル、牛乳と表面水15、17からの汚染された家畜の肉。したがって、食品の安全性の文脈における定期的な疫学的サーベイランス研究が必要です。 MLSTは、 カンピロバクター種18のための分子タイピングの「ゴールドスタンダード」です。サンガーシーケンシングベースのMLST法は、労働集約的であるため、時間がかかり、比較的高価な、MLSTタイピングは、比較的小さな分離株コホートに制限されています。したがって、安価で高速サブタイピング方法に対する必要性が存在します。この必要性は、MSPPのような質量分析法によって満たされる可能性があります。
本論文では、分離株doylei。 カンピロバクター SSPのコレクションを使用してMSPPタイピングのための詳細なプロトコルを提示し、MLSTとその可能性の比較。
1.バイオセーフティ条件を考慮した安全な職場を準備
2. [参照とコレクション分離株
3. MALDIターゲットプレートを準備
注意:TFAが強い酸です。 TFAの不適切な使用は、重篤な皮膚の薬傷、眼の損傷や重度の刺激oのリスクを負います上気道fを吸入します。したがって、厳格な安全対策が尊重されなければならないとTFAを取り扱いながら、安全ゴーグル、フェイスシールド、適切な手袋、長靴、あるいは完全な防護服など、適切な個人用保護具(PPE)は、必要とされています。 TFAへの曝露の可能性は、効果的な排気換気システムで十分な換気の下で物質を処理することによって制御されなければなりません。換気が不十分な場合には、認可されたフィルターの付いた呼吸を使用する必要があります。さらに、TFAは長期的影響により水生生物に有害です。環境への排水中のTFAのいずれかのリリースは避けなければなりません。
注意:プレートを以前に使用された場合は、MALDI標的上にサンプルをスポットする前に、徹底的にターゲットプレートを清掃してください。
4.準備45;内部キャリブラントを含むシアノ-4-ヒドロキシ桂皮酸マトリックスソリューション
前記MALDI-TOF質量分析
注:興味の生物のための具体的な培養条件は、使用する必要があります。 MALDI-TOF MS用のサンプルは、塗抹標本作製または抽出のいずれかによって調製することができる、生物に応じて(セクション8.4.1を参照)。エタノール、ギ酸抽出方法は、病原体の十分な不活性化を提供するが、塗抹標本作製はsuff下で行われなければなりません必要に応じてicientバイオセーフティ条件(セクション1を参照)。通常、マトリクスの適用後に、しかし、不活性化プロトコルが必要とされる具体的な特定の病原体の感染の危険性はありません。したがって、例えば、 ノカルジア種のMALDI-TOF MSは、タンパク質23のエタノール沈殿により以下、沸騰水中の細菌の前の溶解を必要とします。 EIKhéchine ら 。水および0.5%のTween 20 24を含むスクリューキャップチューブ中で1時間95℃で細菌のコロニーを加熱、 マイコバクテリアの不活性化のための手順を開発しました。
7。参照株におけるバイオマーカーイオンを特定します
8.バイオマーカー変動を評価します人口で
9. MSPPベースの系統を計算し、ゴールド・スタンダードと比較
以前は、我々が正常にCのMSPPスキームを確立しますジェジュニ SSP。 ジェジュニ 13。ここでは、兄弟の亜種Cにメソッドを拡張することを目的としましたジェジュニ SSP。doylei。この特定の設定では、7 C.ジェジュニ SSP。doylei分離株は、微生物/微生物学UGent BCCM / LMGゲント、ベルギーの研究室のベルギーのコレ?...
MSPPスキームの確立に最も重要なステップは、バイオマーカーイオンアイデンティティの明確な遺伝的決意です。それは間違いなくバイオマーカーを同定することが可能でない場合、それはスキーム13から除外されるべきです。
C.ジェジュニ SSP。doylei方式は、14の異なるバイオマーカーイオンを含んでいます。これらは、5以下Cに比較さ...
The authors have nothing to disclose.
We are grateful to Hannah Kleinschmidt for excellent technical support. This paper was funded by the Open Access support program of the Deutsche Forschungsgemeinschaft and the publication fund of the Georg August Universität Göttingen.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
acetonitrile | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | 34967 | |
Autoflex III TOF/TOF 200 system | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | GT02554 G201 | Mass spectrometer |
bacterial test standard BTS | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 604537 | |
BioTools 3.2 SR1 | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 263564 | Software Package |
Bruker IVD Bakterial Test Standard | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 8290190 | 5 tubes |
Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG8843 | ATCC 49349;IMVS 1141;NCTC 11951;strain 093 |
Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG9143 | Goossens Z90 |
Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG7790 | ATCC 49350;CCUG 18265;Kasper 71;LMG 8219;NCTC 11847 |
Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG9243 | Goossens N130 |
Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG8871 | NCTC A603/87 |
Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG9255 | Goossens B538 |
Campylobacter jejuni subsp. doylei isolate | Belgium coordinated collection of microorganisms/Laboratory of Microbiology UGent BCCM/LMG Ghent, Belgium | LMG8870 | NCTC A613/87 |
Columbia agar base | Merck, Darmstadt, Germany | 1.10455 .0500 | 500 g |
Compass for FlexSeries 1.2 SR1 | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 251419 | Software Package |
defibrinated sheep blood | Oxoid Deutschland GmbH, Wesel, Germany | SR0051 | |
ethanol | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | 02854 Fluka | |
formic acid | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | F0507 | |
HCCA matrix | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 604531 | |
Kimwipes paper tissue | Kimtech Science via Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | Z188956 | |
MALDI Biotyper 2.0 | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 259935 | Software Package |
Mast Cryobank vials | Mast Diagnostica, Reinfeld, Germany | CRYO/B | |
MSP 96 polished steel target | Bruker Daltonics, Bremen, Germany | 224989 | |
QIAamp DNA Mini Kit | Qiagen, Hilden, Germany | 51304 | |
recombinant human insulin | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | I2643 | |
trifluoroacetic acid | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | T6508 | |
water, molecular biology-grade | Sigma-Aldrich, Taufkirchen, Germany | W4502 |
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