RGBradford: 스마트폰 카메라를 이용한 단백질 정량 분석

요약

이 논문은 Bradford 분석과 스마트폰을 분석 장치로 사용하여 단백질 정량화를 위한 프로토콜을 제공합니다. 샘플의 단백질 수준은 스마트폰으로 촬영한 마이크로플레이트 사진에서 추출한 색상 데이터를 사용하여 정량화할 수 있습니다.

초록

단백질 정량 분석은 생명 과학 연구에서 필수적인 절차입니다. 다른 여러 방법 중에서 Bradford 분석은 가장 많이 사용되는 방법 중 하나입니다. 널리 퍼져 있기 때문에 Bradford 분석의 한계와 장점은 성능을 개선하기 위해 원래 방법의 몇 가지 수정을 포함하여 철저하게 보고되었습니다. 원래 방법의 변경 사항 중 하나는 스마트폰 카메라를 분석 도구로 사용하는 것입니다. 이 논문은 Bradford 분석의 조건에 존재하는 세 가지 형태의 Coomassie Brilliant Blue 염료를 활용하여 마이크로플레이트의 단일 사진에서 추출한 색상 데이터를 사용하여 샘플의 단백질을 정확하게 정량화하는 방법을 설명합니다. 마이크로플레이트에서 분석을 수행한 후 스마트폰 카메라를 사용하여 사진을 촬영하고 무료 오픈 소스 이미지 분석 소프트웨어 응용 프로그램을 사용하여 사진에서 RGB 색상 데이터를 추출합니다. 그런 다음 단백질 농도를 알 수 없는 샘플의 청색 대 녹색 강도 비율(RGB 척도)을 사용하여 표준 곡선을 기반으로 단백질 함량을 계산합니다. RGB 색상 데이터를 사용하여 계산된 값과 기존 흡광도 데이터를 사용하여 계산된 값 사이에는 유의미한 차이가 관찰되지 않습니다.

서문

다운스트림 사용(예: ELISA, 효소 역학, 웨스턴 블로팅, 단백질 정제 및 질량 분석법)에 관계없이 단백질 정량화는 생명 과학 실험실의 정확한 분석에 매우 중요합니다. 2차 판독(즉, 단백질 질량당 분석물의 상대적 수준을 계산하기 위해)으로 사용하는 것 외에도 샘플의 단백질 수준은 원하는 출력 자체가 될 수도 있습니다. 예를 들어, 음식물 자원¹ 또는 소변2의 단백질 수치에 관심을 가질^{수 있다. 직접 UV} 흡광도 판독 값⁴, 단백질-구리 킬레이트화 ^5,6, 단백질 염료 결합 비색 분석⁷ 및 단백질 염료 결합 형광 분석⁸을 포함하여 샘플3에서 단백질 농도를 측정하는 데 사용할 수 있는 많은 방법이 있습니다. 단백질 정량의 관련성은 가장 많이 인용된 문헌 ^9,10의 상위 3개 문헌에 단백질 측정 방법 ^5,7

프로토콜

1. Bradford 단백질 분석 시약의 준비

1. Coomassie Brilliant Blue G 100mg을 50mL 95%(w/v) 에탄올에 녹입니다. 쿠마시 브릴리언트 블루 G가 완전히 녹을 때까지 섞는다.
   주의 : 에탄올은 가연성이며 눈에 자극을 일으킵니다. 화염을 피하고 고글을 사용하십시오.
2. 이전 용액에 100mL의 85%(w/v) 인산을 조심스럽게 첨가합니다.
   주의 : 인산은 금속을 부식시키며 피부 부식, 심각한 눈 손상 및 급성 경구 독성을 유발합니다. 장갑과 고글을 착용하십시오.
3. Coomassie Brilliant Blue G, 에탄올 및 인산이 포함된 용액을 탈이온수 600mL에 천천히 추가합니다.
4. 용액을 최종 부피 1,000mL로 희석합니다. 분석할 샘플 수에 따라 확장 또는 축소합니다. 본래의 방법⁷에 기술된 바와 같이, 작용 브래드포드 시약의 최종 농도는 0.01%(w/v)의 쿠마시 브릴리언트 블루 G, 4.7%(w/v)의 에탄올, 및 8.5%(w/v)의 인산이어야 한다.
5. 여과지(Whatman #1 용지 또는 이와 동등한 용지)를 통해 여과되는 불용성 물질을 제거합니다.
6. 시약은 실온(R....

토론

이 논문은 스마트폰 카메라를 사용하여 Bradford 단백질 분석의 데이터를 기록하고, 색상 데이터를 추출하고, 최근²⁰년에 설명된 대로 생물학적 샘플의 단백질 수준을 정확하게 정량화하는 방법인 RGBradford에 대해 설명합니다. 본래의 RGBradford 방법과의 한 가지 차이점은 여기서는 ImageJ 플러그인(²² )을 사용하여 색상 데이터를 자동으로 획득하는 절차가 사용되었다.......

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
96-well flat-bottom polystyrene microtiter plates	Jet Biofil, Guangzhou, China	TCP011096	Any flat-bottom microplate compativle with optical reading will suffice.
Bovine serum albumin	Sigma-Aldrich, St. Louis, MO	A2153
Coomassie Brilliant Blue G	Sigma-Aldrich, St. Louis, MO	B0770
Ethyl alcohol
iPhone 11	Apple	MWM02BR/A	Can be substituted with other smartphone equiped with a camera
iPhone 14 Pro	Apple	N/A
Phosphoric acid	Sigma-Aldrich, St. Louis, MO	695017
Redmi Note 9 Pro	XIAOMI	N/A
S22 Ultra	Samsung	N/A
SpectraMax 384 Plus. Microplate reader.	Molecular Devices, San Jose, CA	PLUS 384	Any microplate reader capable of reading at 450 nm and 590 nm will work. This is optional. The method was actually created to dismiss the need of a microplate reader.