JoVE 비디오를 활용하시려면 도서관을 통한 기관 구독이 필요합니다. 전체 비디오를 보시려면 로그인하거나 무료 트라이얼을 시작하세요.
Method Article
향후 임상 응용을위한 타액 표본 추출을 고려 롤리팝 같은 ultrafiltration (LLUF) 프로브는 인간의 구강에 맞게 가공되었다. NanoLC-LTQ 질량 분석법에 의한 소화되지 않은 타액의 직접적인 분석은 큰 단백질과 높은 풍부한 단백질을 제거하고 낮은 풍부한 펩티드 더 감지하게 LLUF 프로브의 능력을 보여주었다.
인간의 타액 프로테옴 및 peptidome가 1-2 공개되어 있지만 그들은 majorly tryptic 타액 단백질의 소화에서 발견되었다. 인간의 타액에있는 원시 펩티드는 질병을 진단하는 질병의 진행을 예측하고, 치료 효능을 모니터링을위한 잠재적인 가치를 제공하기 때문에 외인성 효소와 사전 소화하지 않고 인간의 타액의 토착 peptidome의 확인은 필수적이된다. 적절한 샘플링은 인간 원주민 침이 peptidome의 식별 향상을위한 중요한 단계입니다. 3-4 파편을 제거하는 원심 분리를 포함한 인간의 타액을 샘플링의 전통적인 방법은 너무 시간이 많이 걸리는 임상 사용을위한 적용하는 것입니다. 또한, 원심 분리에 의한 잔해 제거는 감염된 병원균의 대부분을 청소하고 종종 낮은 풍요의 peptidome의 식별을 방해 높은 풍부한 단백질을 제거하지 못할 수 있습니다.
종래의 proteomic 접근법 해당 PRI인 겔 소화와 활용에 marily 활용 2 차원 겔 전기 영동 (2-DE)이 젤 많은 타액 단백질에게 5-6를 식별하는 능력이있다. 그러나,이 접근 방법은 일반적으로 낮은 풍요의 펩티드 / 단백질을 감지할 충분히 구분하지 않습니다. 액체 크로마 토그래피 - 질량 분석계 (LC-MS) 기반 proteomics은 사전 2-DE 분리하지 않고 단백질을 식별할 수있는 대안입니다. 이 방법은 높은 감도를 제공하지만, 그것은 일반적으로 사전에 샘플을 미리 분별화 7 어렵게 임상 사용하기 위해 만들어 트립신과 미리 소화 필요합니다.
샘플 준비로 인한 질량 분광법에 지장을 회피하기 위해, 우리는 모세관 ultrafiltration (CUF) 프로브 8-11이라는 기술을 개발했습니다. 저희 연구실에서 데이터 CUF 프로브는 역동적이고 최소한 침략적 태도 8의 동물의 다양한 microenvironments에서 생체내의 단백질을 캡처하는 능력이있다 는걸 증명 -11. 부정적인 압력이 샘플 수집하는 동안 철수 단순히 주사기에 의해 만들어진 이후로 원심 분리가 필요하지 않습니다. LC-MS와 결합 CUF 프로브를 성공적 tryptic - 소화 단백질에게 8-11을 확인했습니다. 본 연구에서는 우리가 쉽게 사람의 구강에 맞을 수있는 롤리팝 같은 ultrafiltration (LLUF) 프로브를 만들어 ultrafiltration 샘플링 기법을 업그레 이드. 트립신의 소화없이 LC-MS에 의한 직접적인 분석은 indigenously 인간 타액은 다양한 단백질에서 파생된 많은 펩타이드 조각을 포함했다. LLUF 프로브와 타액을 샘플링하면 원심 분리를 피할 수 있지만 효과적으로 많은 크고 높은 풍부한 단백질을 제거했습니다. 우리 대량 spectrometric 결과는 많은 낮은 풍요로움의 펩티드가 LLUF 프로브로 큰 단백질을 걸러 후 감지 된 그림. 낮은 풍요의 타액 펩티드가 탐지 크로마 토그래피로 여러 단계의 시료 분리 독립했습니다. 임상 응용의 경우 LLUF 프로브가 통합LC-MS와 D는 잠재적으로 타액에서 질병의 진행을 모니터링하는 미래에 사용될 수 있습니다.
1. LLUF 프로브의 창조
2. 침이 수집
3. NanoLC-LTQ MS 분석
4. 데이터 분석 및 단백질 데이터베이스 검색 중
5. LLUF 프로브로 구강 박테리아 제거
6. 대표 결과
1. 모방 구강 환경에서 LLUF 프로브 및 샘플링 타액의 제작
샘플링 타액이 롤리팝을 빠는으로 수행할 수있는 경우 절차는 수집 장치 13-14에서 spitted 타액의 저하를 막을 수있을 겁니다. 중요한 것은, 그것은 또한 구강 충치로부터 동적으로 로컬 환자를 모니터링 할 수있게됩니다. 타액을 사용하여 샘플 준비가 간소화 될 수있다면 또한, 임상 쉽게 facil 것다음 임상 작업에 자신의 결정을 신속히하기위한 절차를 itate. 질량 분석법은 짧은 시간 동안 시퀀스 단백질을 감지조차 가장 민감한 기법 중 하나입니다. 그러나, 샘플 준비를위한 복잡한 절차는 병원에서이 기술을 사용하여 방해했습니다. 또한, 그것은 알려져 그 질량 spectrometric 분석 15-16에서는 임상 샘플에 고분자 중량 (타액의 아밀라아제 예) 마스크 낮은 풍부 단백질 높은 풍부한 단백질 또는 단백질. 위에서 언급한 장애물을 극복하기 위해 우리는 LLUF 프로브 (그림 1)이라는 롤리팝 같은 ultrafiltration 장치를 개발했다. 30 kDa (그림 1A,)는 폴리 프로필렌 패들 (그림 1A, B)에 붙어되었다에서 MWCO와 부정 청구 polyethersulfone 막. 그것은 타액에 큰 단백질을 걸러의 의도로 LLUF 프로브 앞에 배치되었다. 인간의 구강 환경 (그림 1A, G를 모방하려면), 스펀지 (그림 1A, 전자)가 문화 접시 (그림 1A, F)에서 타액에 젖었습니다. 완전히 주사기 (그림 1A, D)를 철수 후, 여과 타액이 연결된 튜브 (그림 1A, C)를 따라 이동하기 시작하고 수집했다.
2. NanoLC-LTQ MS에 의한 토착 침이 peptidome의 식별
LC chromatograms을 비교, 우리는 서로 다른 단백질 성분이 LLUF 샘플링 후 타액에있다는 것을 나타냅니다 LLUF 샘플링 (그림 2) 전후의 타액의 독특한 chromatograms을 발견. 단백질 성분을 확인하려면, 우리는 여러 단백질 혼합물로부터 즉시 시퀀스 펩티드 수있을 것으로 알려져 있습니다 NanoLC-LTQ 질량 분광법을 채용. 더 중요한 건, 임상 목적을위한 시료 준비를 단순화하기 위해, 화학적 또는 효소 소화하지 않고 전체를 타액은 NanoLC-LTQ MS 분석에 적용되었다. 예기치 131 펩티드 우리다시 소화되지 않은 타액 (보충 표 1)에서 확인. 이 펩티드는 다양한 프롤린 풍부한 단백질, actin, 알파 아밀라아제, 알파 1 globin, 베타 globin, histain 1, 케라틴 1, mucin 7, 고분자 면역 글로불린 수용체, satherin 및 S100A9에서 파생된 파편입니다. 스물 여섯 독특한 펩티드는 LLUF 프로브 (보충 표 2)로 필터링 후 타액에서 발견되었다. 이 펩티드는 주로 다양한 프롤린 풍부한 단백질에서 파생된 파편입니다. 이러한 고분자 면역 글로불린 수용체 (83.24 kDa) 및 알파 아밀라아제와 같은 단백질에서 추출한 펩티드는 크고 풍부한 단백질의 제거에 LLUF 프로브의 능력을 보여주 탐지했다. 알파 - 아밀라아제의 내부 펩타이드에 해당 PFIAIHAEAESKL 펩타이드의 MS / MS 스펙트럼은 그림 3A에 그림 있습니다. 대부분의 intriguingly, 큰 단백질을 제거 후, 18 26 호기의 펩티드는 LLUF 프로브 - 샘플 타액 (표에서 감지되었다1). 이러한 18 펩티드는 (P) 프롤린의 죽음과 프롤린 풍부한 단백질이나 가상 단백질에서 파생되었다 -. 글루타민 (Q) (-PQ),-SR,-SP 또는 PP의 C-말단 그림 3B는 MS / MS를 보여주 LLUF 프로브 - 샘플 타액에서 검출되었다 PQGPPQQGGHPRPP의 펩타이드의 스펙트럼. 펩타이드는 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과 1과 2 (표 1)에서 파생된 수 있습니다.
1 그림. LLUF 프로브과 인간의 구강을 모방으로부터 전체 타액 샘플의 작곡 패널 :. () 30 kDa의 MWCO있는 반 투과 polyethersulfone, (B) 폴리 프로필렌 패들, (C) 테플론 플루오르 에틸렌 프로필렌 튜브; (D) 20 ML의 주사기는 패널 B :. 스폰지가 (E) (했었 혀) 만드는 인간의 타액을 포함하는 문화 요리 (F)에 젖었습니다인조 인간의 구강 (G). 완전히 주사기를 철수하여 만든 결과 부정적인 압력이 주사기 내에 연결된 튜브 (화살표)를 따라하며 만든 공간 (화살촉) 방향으로 이동 수집된 유체를 조절합니다. 바 : 2.0 cm.
그림 2. LLUF 샘플링 전후 타액의 차동 LC / MS / MS chromatograms. 단백질 (1.0 μg / μl) 인간의 전체 타액에는없이 또는 LLUF 프로브와 필터링되었습니다. tryptic 소화없는 단백질은 직접 재료와 방법에 설명된대로 Eksigent 나노 LC 시스템과 복합이었다 NanoLC-LTQ MS를 받게되었다. 타액의베이스 - 피크 chromatograms은 (44-밈 유지 시간 포함) (A)과 후 (B) LLUF 샘플링은 그림 전에요.
그림 3. Detec전에 NanoLC-LTQ MS 시퀀싱. 타액 단백질 by 침이 peptidome의 기 ()와 (B) LLUF 프로브와 샘플링이 같은 실험 절차에 설명된 NanoLC-LTQ MS에게 의뢰했다 후. tryptic 소화하지 않고 자연적인 인간의 타액에서 파생 침이 peptidome는 보충 표 1과 2에서 시연되었다. 알파 - 아밀라아제에서 유래 펩타이드 (PFIAIHAEAESKL)가 독점적으로 보여주는, LLUF 프로브 (A)와 모음없이 타액 샘플에서 검출되었다 그 큰 단백질 제거에 LLUF 프로브의 능력. -PQ있는 많은 펩티드는,-SR,-SP 또는 PP의 C-테르는 ultrafiltration의 LLUF 프로브 후 샘플에 전적으로 있었다. 다양한 프롤린 풍부한 단백질에서 유래 펩티드 중 하나 (PQGPPQQGGHPRPP)는 (B) 표시되었습니다. MS / MS 특색있는 "Y"와 "B"시리즈 이온과 스펙트럼은 두 펩티드의 신원을 확인했다.
를 그림 4. LLUF 프로브 동안 사용하는 구강 세균 제거. 재료 및 방법에 설명된대로 LLUF 프로브가 건설되었다. 프로브는 모방 구강 환경 (그림 1) 이내에 인간의 타액에 배치되었다. LLUF 탐침의 끝 부분에 주사기는 침이 샘플링을위한 ultrafiltration 과정을 몰고 부정적인 압력을 만들 철회되었다. 샘플링 기간 동안 전체 타액은 polyethersulfone 막 통해 선택적으로 건넌 주사기 내부에 축적. LLUF 탐침과 시료 채취 전에 전체 타액이 컨트롤을 역임했습니다. LLUF 프로브 샘플링 전후 타액 (10 μl)이 세균 검출을위한 한천 플레이트에 확산되었다 패널 :.와 (+ LLUF)과없는 타액 (+ LLUF) LLUF 프로브 샘플링은 항생제 프리에 나란히 확산되었다 37 LB 한천 플레이트 ° C에서 하루를 위해 패널 B :. LLUF 프로브 샘플링와의없이 타액은 항생제없는 브루셀라속의 국물 한천 플레이트에 확산되었다하루 동안 37 ° C에서 가스 박을 (BD Biosciences, 산호세, CA)를 사용하여 혐기성 조건 하에서. 박테리아는 호기성 제거뿐만 아니라 무산소 구강 박테리아의 LLCF 프로브의 능력을 보여주 LLUF 프로브 - 샘플 타액으로 확산 한천 플레이트에 성장하지 않았다. 바 : 1.0 cm.
펩타이드 시퀀스 / 측정된 펩티드 질량 | 가입 번호 | 이름 | |
일 | AGNPQGPSPQGGNKPQ GPPPPPGKPQ 2485.3 | GI | 41349484 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과 1 이소형 두 전구체 |
GI | 41349482 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과 1 이소형 1 전구체 | ||
GI | 60301553 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과이 | ||
2 | GGHQQGPPPPPPGKPQ 1576.9 | GI | 4,826,944 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과이 |
GI | 9,945,310 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과 일 | ||
3 | GPPPAGGNPQQPQAPPA GKPQGPPPPPQGGRPP 3126.2 | GI | 37537692 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과 4 전구체 |
4 | GPPPPGGNPQQPLPPPAGKPQ 2028.3 | GI | 113,423,660 | 예측 : 가상 단백질 |
5 | GPPPPGKPQGPPPQGDKSRSP 2077.8 | GI | 113,423,262 | 예측 : 가상 단백질 이소형 5 |
GI | 41349482 | 프롤린 풍부한 단백질 BSTNI의 아과 1 이소형 1 전구체 | ||
GI | 60301553 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과이 | ||
GI | 113,423,663 | 예측 : 가상 단백질 | ||
GI | 41349484 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과 1 이소형 두 전구체 | ||
GI | 41349486 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과 1 이소형 3 전구체 | ||
6 | GPPPPPPGKPQGPPPQ GGRPQGPPQGQSPQ 2918.5 | GI | 9,945,310 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과 일 |
7 | GPPPQEGNKPQRPPPPGRPQ 2131.3 | GI | 113,423,660 | 예측 : 가상 단백질 |
8 | GPPPQGGNKPQGPPPPGKPQ 2030 | GI | 113,423,663 | 예측 : 가상 단백질 |
GI | 41349482 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과 1 이소형 1 전구체 | ||
GI | 113,423,262 | 예측 : 가상 단백질 이소형 5 | ||
GI | 60301553 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과이 | ||
9 | GPPPQGGRPQGPPQGQSPQ 1866.6 | GI | 4,826,944 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과이 |
10 | GPPQQGGHPPPPQGRPQ 1713.8 | GI | 9,945,310 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과 일 |
GI | 4,826,944 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과이 | ||
11 | GPPQQGGHQQGPPPPPPGKPQ 2083.1 | GI | 9,945,310 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과 일 |
GI | 4,826,944 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과이 | ||
12 | GRPQGPPQQGGHQQGP PPPPPGKPQ 2512.6 | GI | 4,826,944 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과이 |
GI | 9,945,310 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과 일 | ||
13 | NKPQGPPPPGKPQGPP PQGGSKSRSSR 2720.2 | GI | 113,423,262 | 예측 : 가상 단백질 이소형 5 |
GI | 113,423,663 | 예측 : HYpothetical 단백질 | ||
14 | PQGPPQQGGHPRPP 1450.1 | GI | 9,945,310 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과 일 |
GI | 4,826,944 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과이 | ||
15 | QGRPQGPPQQGGHPRPP 1791.1 | GI | 4,826,944 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과이 |
GI | 9,945,310 | 프롤린 풍부한 단백질 HaeIII의 아과 일 | ||
16 | SPPGKPQGPPPQ 1186.9 | GI | 113,423,262 | 예측 : 가상 단백질 이소형 5 |
GI | 41349482 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과 1 이소형 1 전구체 | ||
GI | 60301553 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과이 | ||
GI | 113,423,663 | 예측 : 가상 단백질 | ||
GI | 41349484 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과 1 이소형 두 전구체 | ||
GI | 41349486 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과 1 이소형 3 전구체 | ||
17 | SPPGKPQGPPPQGGNQ PQGPPPPPGKPQ 2720.3 | GI | 113,423,663 | 예측 : 가상 단백질 |
GI | 41349482 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과 1 이소형 1 전구체 | ||
GI | 113,423,262 | 예측 : 가상 단백질 이소형 5 | ||
GI | 60301553 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과이 | ||
18 | SPPGKPQGPPQQEGNKPQ 1870.9 | GI | 37537692 | 프롤린 풍부한 단백질 BstNI의 아과 4 전구체 |
표 1. 펩티드는 LLUF - 수집된 샘플에 독점적으로 감지했다.
보충 표 1. 보충 표에게 1 보려면 여기를 클릭하십시오 .
보충 표 2. 보충 표 2를 보려면 여기를 클릭하십시오 .
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
우리는 많은 펩타이드 조각은 인간의 소화되지 않은 타액에 존재하는 것으로 확인되었습니다. 이러한 펩타이드 조각은 프롤린 풍부한 단백질, actin, 알파 아밀라아제, 알파 1 globin, 베타 globin, histain 1, 케라틴 1, mucin 7, 고분자 면역 글로불린 수용체, satherin, S100A9 다양한 형태의 파생 상품입니다. 불확 실한 절단 사이트와 펩티드의 생산에 기여 여러 가지 요인이있을 수 있습니다. 예를 들어, 일부 펩...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
관심의 어떠한 충돌 선언 없습니다.
이 작품은 건강 보조금의 국립 연구소 (R01-AI067395-01, R21-R022754-01, 그리고 R21-I58002-01)에 의해 지원되었다. 우리는 원고의 비판적 읽기를 위해 C. Niemeyer 감사드립니다.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
Polyethersulfone의 점막 | 막 공사 | 30 kDa MWCO | |
테플론 플루오르 에틸렌 프로필렌 튜브 | Upchurch 과학 | ||
블루 dextran | 시그마 | ||
나노 LC 시스템 | Eksigent | ||
C18 트랩 칼럼 | 애질런트 | 5065-9913 | |
LTQ 선형 이온 트랩 질량 분석기 | 써모 피셔 | ||
마법사 2 | 현자-N Research | ||
Acetonitrile-0.1 % 개미의 산성 | JT 베이커 | 9832-03 | LC / MS 학년 |
물 0.1 % 개미의 산성 | JT 베이커 | 9834-03 | LC / MS 학년 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
JoVE'article의 텍스트 или 그림을 다시 사용하시려면 허가 살펴보기
허가 살펴보기This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. 판권 소유