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Um protocolo para a preparação de poli (acrilato de pentafluorophenyl) (poly(PFPA)) enxertados grânulos de sílica é apresentado. A superfície funcionalizados poly(PFPA) é então imobilizada com anticorpos e usada com sucesso para a separação de proteínas através da imunoprecipitação.
Vamos demonstrar um método simples para preparar poli (acrilato de pentafluorophenyl) (poly(PFPA)) enxertados grânulos de sílica para imobilização de anticorpo e aplicação subsequente da imunoprecipitação (IP). A superfície enxertados poly(PFPA) é preparada através de um processo de duas etapas simples. Na primeira etapa, 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) é depositado como uma molécula de vinculador na superfície da sílica. Na segunda etapa, poly(PFPA) homopolímero, sintetizado através da adição reversível e polimerização de transferência (balsa) de cadeia de fragmentação, é enxertado à molécula de vinculador através da reação de troca entre as unidades de pentafluorophenyl (PFP) sobre o polímero e os grupos amina na APTES. A deposição de APTES e poly(PFPA) sobre a sílica, partículas são confirmadas por espectroscopia de fotoelétron de raios x (XPS), bem como monitoradas pela alteração de tamanho de partículas medido através de difusão dinâmica da luz (DLS). Para melhorar a superfície Hidrofilia dos grânulos, substituição parcial de poly(PFPA) com poly(ethylene glycol) acrescida de amina (amino-PEG) também é executada. O PEG-substituídos poly(PFPA) enxertados sílica grânulos então são imobilizados com anticorpos para aplicação de IP. Para demonstração, um anticorpo contra uma proteína quinase RNA-ativado (PKR) é empregado, e eficiência IP é determinada pela mancha ocidental. Os resultados da análise mostram que os grânulos de anticorpo imobilizado na verdade podem ser usados para enriquecer PKR enquanto interações não específicas da proteína são mínimas.
Escovas de polímero reativo tem recebido muito interesse nos últimos anos. Eles podem ser usados para imobilizar moléculas funcionais em materiais orgânicos ou inorgânicos para criar superfícies registradas com aplicações em áreas como a deteção e a separação1,2,3,4, 5. Entre os polímeros reativos relatados, aqueles que contêm unidades de éster de pentafluorophenyl são particularmente útil devido a sua alta reatividade com aminas e resistência em direção a hidrólise6. Um tal polímero é poly(PFPA), e pode ser prontamente funcionalizado pós-polimerização com moléculas contendo aminas primárias ou secundárias7,8,9,10. Em um exemplo, escovas de poly(PFPA) foram reagiu com amino-spiropyrans para criar superfícies luz-responsivo7.
A preparação do poly(PFPA) e suas aplicações têm sido descritos em algumas das anteriores Publicações6,7,8,9,10,11,12 ,13,14,15,16,17. Em particular, Theato e colaboradores relataram a síntese de escovas poly(PFPA) via tanto "enxertia para" e "enxertia de" métodos7,8,10,11,12 . Na "enxertia para" abordagem, um poli (methylsilsesquioxane)-poli (acrilato de pentafluorophenyl) (polímero híbrido de poly(MSSQ-PFPA)) foi sintetizado8,10,11,12. O componente de poly(MSSQ) foi capaz de adesão forte de formulário com um número de diferentes superfícies orgânicas e inorgânicas, permitindo assim o componente poly(PFPA) formar uma camada de pincel sobre a superfície revestida de material. Na "enxertia de" abordagem, superfície iniciada adição reversível e polimerização de transferência (SI-JANGADA) fragmentação da cadeia foi empregada para preparar poly(PFPA) pincéis7. Neste caso, um agente de transferência de corrente da superfície de imobilizado (SI-CTA) primeiro era ligado covalentemente ao substrato através de reação sílica-silano. SI-CTA imobilizado em seguida, participou a polimerização de SI-JANGADA de monômeros de espionagem, gerando densamente poly(PFPA) escovas com ligação covalente estável ao substrato.
Utilizando as escovas poly(PFPA) sintetizadas através da polimerização de SI-JANGADA, recentemente Demonstramos a imobilização dos anticorpos sobre partículas de sílica poly(PFPA) enxertados e sua subsequente aplicação na purificação de proteína18. O uso de escovas de poly(PFPA) para a imobilização de anticorpo foi encontrado para resolver uma série de problemas associados a atual separação de proteínas através de IP. IP convencional baseia-se na utilização de proteína A/G como um vinculador para anticorpo imobilização19,20,21. Desde que o uso de proteína A/G permite que os anticorpos ser anexado com uma orientação específica, eficiência de recuperação de antígeno alvo alto é alcançada. No entanto, o uso de proteína A/G sofre de interação de proteínas não específicas, bem como a perda de anticorpos durante a recuperação de proteína, os quais contribuem para um elevado nível de ruído de fundo. Para resolver essas deficiências, ligando direto dos anticorpos a um sólido apoio tem sido explorada22,23,24. A eficiência dessas técnicas é geralmente baixa devido a orientação aleatória dos anticorpos quitosana. Para o substrato poly(PFPA) enxertadas, a imobilização de anticorpos é permanente, conseguida através da reação de troca entre unidades PFP e funcionalidades de amina em anticorpos. Embora a orientação de anticorpo é ainda aleatória, o sistema beneficia-se de ter muitos sites PFP reativas, controláveis pelo grau de polimerização. Além disso, mostramos que, por substituição parcial das unidades PFP com amino-PEG, Hidrofilia superfície pode ser ajustada, melhorando assim a eficiência de recuperação de proteínas do sistema18. Em geral, as partículas de sílica poly(PFPA) enxertadas foram mostradas para ser uma alternativa eficaz ao IP tradicional com razoável eficiência, bem como a experiência mais limpa.
Esta contribuição, nós relatamos um método alternativo para preparar poly(PFPA) superfície enxertados para imobilização de anticorpo e aplicação de IP. Em um processo de duas etapas simples, conforme ilustrado na Figura 1, uma molécula de vinculador APTES é primeiro depositada na superfície da sílica, em seguida, o polímero de poly(PFPA) está covalentemente ligado à molécula de vinculador através da reação entre as unidades PFP a polímero e as funções Amina na APTES. Esse método de preparação permite a reticulação permanente de poly(PFPA) a uma superfície de substrato, mas evita as muitas complicações associadas à síntese de SI-CTA e polimerização de SI-JANGADA de escovas poly(PFPA). Substituição parcial das unidades com amino-PEG PFP ainda pode ser executada, permitindo o ajuste fino de propriedades escova da superfície do polímero. Mostramos que os grânulos de sílica poly(PFPA) enxertado assim preparados podem ser imobilizados com anticorpos e utilizados para o enriquecimento da proteína através do IP. O procedimento de preparação detalhada do grânulo, imobilização do anticorpo e teste de IP estão documentadas neste artigo, para os leitores interessados na busca de uma alternativa à convencional proteína A/G com base em IP.
1. preparação de homopolímero de Poly(PFPA)
2. preparação de Poly(PFPA) acrescida de SiO2 grânulos
3. preparação de SiO2 grânulos enxertado com Poly(PFPA) PEG-substituídos
4. anticorpo imobilização na Poly(PFPA) enxertados SiO2 grânulos
Nota: O mesmo procedimento é usado independentemente de substituição de PEG por cento na poly(PFPA). Prepare salina tamponada fosfato (PBS), dissolvendo o tablet de PBS em TDW. Prepare o soro de tampão fosfato 0,1% (v/v) com Tween-20 (PBST) adicionando 1/1000 de Tween-20 a PBS.
5. pilha Lysis e imunoprecipitação
Um esquema para a preparação de poly(PFPA) enxertado SiO2 grânulos, com ou sem PEG substituição é mostrada na Figura 1. Para monitorar o APTES e poly(PFPA) enxertia processo, desencapado SiO2 grânulos, APTES acrescida de SiO2 grânulos, e poly(PFPA) enxertados SiO2 miçangas caracterizam-se por DLS (Figura 2) e XPS (Figura 3). Eficiências IP dos gr?...
A síntese de poly(PFPA) enxertados SiO2 grânulos é ilustrado na Figura 1. Empregando APTES como uma molécula de vinculador, escovas poly(PFPA) covalentemente enxertadas de SiO2 substrato podem ser preparadas através de um processo de duas etapas simples. Embora algumas das unidades de PFP são sacrificadas para a reação com APTES, um grande número de unidades a PFP deverão permanecer disponível para posterior reação com anticorpos ou amino-PEG. Os grupos PFP...
Os autores não têm nada para divulgar.
Este trabalho foi financiado pela Agência para o desenvolvimento de defesa (Grant no. UD170039ID).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
2,2-Azobisisobutyronitrile, 99% | Daejung Chemicals | 1102-4405 | |
Methyl alcohol for HPLC, 99.9% | Duksan Pure Chemicals | d62 | |
Phenylmagnesium bromide solution 1.0 M in THF | Sigma-Aldrich | 331376 | |
Carbon disulfide anhydrous, ≥99% | Sigma-Aldrich | 335266 | |
Benzyl bromide, 98% | Sigma-Aldrich | B17905 | |
Petroleum ether, 90% | Samchun Chemicals | P0220 | |
Ethyl ether, 99% | Daejung Chemicals | 4025-4404 | |
Magnesium sulfate anhydrous, powder, 99% | Daejung Chemicals | 5514-4405 | |
Pentafluorophenyl acrylate | Santa Cruz Biotechnology | sc-264001 | contains inhibitor |
Aluminium oxide, activated, basic, Brockmann I | Sigma-Aldrich | 199443 | |
Sodium Chloride (NaCl) | Daejung Chemicals | 7548-4400 | |
Anisole anhydrous, 99.7% | Sigma-Aldrich | 296295 | |
Silica nanoparticle | Microparticles GmbH | SiO2-R-0.7 | 5% w/v aqueous suspension |
3-Aminopropyltrimethoxysilane, >96.0% | Tokyo Chemical Industry | T1255 | |
Dimethyl sulfoxide for HPLC, ≥99.7% | Sigma-Aldrich | 34869 | |
Amino-terminated poly(ethylene glycol) methyl ether | Polymer Source | P16082-EGOCH3NH2 | |
Phosphate buffered saline tablet | Takara | T9181 | |
Tween-20 | Calbiochem | 9480 | |
Tris-HCl (pH 8.0) | Invitrogen | AM9855G | |
KCl | Invitrogen | AM9640G | |
NP-40 | VWR | E109-50ML | |
Glycerol | Invitrogen | 15514-011 | |
Dithiothreitol | Biosesang | D1037 | |
Protease inhibitor | Merck | 535140-1MLCN | |
Bromo phenol blue | Sigma-Aldrich | B5525-5G | |
Tris-HCl (pH 6.8) | Biosolution | BT033 | |
Sodium dodecyl sulfate | Biosolution | BS003 | |
2-Mercaptoethanol | Gibco | 21985-023 | |
PKR Antibody | Cell Signaling Technology | 12297S | |
GAPDH Antibody | Santa Cruz Biotechnology | sc-32233 | |
Normal Rabbit IgG | Cell Signaling Technology | 2729S | |
HeLa | Korea Cell Line Bank | 10002 | |
Sonicator | DAIHAN Scientific | WUC-D10H | |
Ultrasonicator | BMBio | BR2006A | |
Centrifuge I | Eppendorf | 5424 R | |
Centrifuge II | LABOGENE | 1736R | |
Rotator | FINEPCR | ROTATOR/AG | |
Vacuum oven | DAIHAN Scientific | ThermoStable OV-30 | |
Gel permeation chromatography (THF) | Agilent Technologies | 1260 Infinity II | |
X-ray photoelectron spectrometer | Thermo VG Scientific | Sigma Probe | |
Dynamic light scattering | Malvern Instruments | ZEN 3690 |
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