Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Biz sıralı on-chip bioorthogonal Siklokatılma kimya ve antikor-antijen yakalama kullanarak, küçük moleküllerin hızlı, geri dönüşümlü immobilizasyon ve Yüzey Plazmon Rezonans (SPR) çalışmaları için işlevselleştirilen nanoparçacık meclisleri için bir yöntem mevcut.
Yönlendirme ve immobilizasyon yoğunluğu üzerinde kontrol ve biyolojik olarak aktif küçük moleküllerin hızlı yüzey hareketsizleştirilmesi için yöntemler biyosensör ve mikro-dizi uygulamalar için oldukça tercih edilir. Bu çalışmada, TCO / TZ-türevli moleküllerin mikroakışkan immobilizasyon sağlamak için son derece verimli bir kovalent bioorthogonal trans-siklookten (TCO) arasında [4 +2] siklo reaksiyon ve 1,2,4,5-tetrazin (TZ) kullanın . Biz, yüzey plazmon rezonans (SPR) kullanılarak sürekli akış koşulları altında, gerçek zamanlı olarak işlem izler. Geri immobilizasyon sağlamak ve sensör yüzeyinin deneysel aralığını genişletmek için, ile siklo ilave reaksiyonu, bir kovalent olmayan bir antijen-antikor yakalama bileşeni birleştirir. Alternatif olarak sensör yüzeyine TCO veya Tz parçaları sunarak, birden çok yakalama-siklo işlemleri, çok-bileşenli yapıların çeşitli yonga montaj ve etkileşim çalışmaları için, bir sensor yüzeyi üzerinde artık mümkün. Biz i, küçük molekül, FK506 bağlayıcı protein 12 (FKBP12) bağlanan AP1497,, iki, bir biyo-algılayıcı çip üzerinde farklı hareketsiz kılma deneyleri ile bu yöntemi llustrate ve aynı küçük molekül, bir hareketsiz kılınmış ve in situ işlevselleştirilmiş nanoparçacık parçası olarak kullanılabilir.
Etkili dönüşüm reaksiyonları biyoteknoloji çeşitli uygulamalar için yüzeylerine biyoaktif moleküllerin bağlanması için değerli araçlardır. Son zamanlarda, çok hızlı bioorthogonal trans-siklookten (TCO) arasında [4 +2] siklo-ilave reaksiyonu ve 1,2,4,5-tetrazin (Tz) hücre yüzeyleri, alt-hücresel yapılar, antikorlar ve nanopartiküller etiketlemek için kullanılmıştır: 1. - Burada 7, biz Yüzey Plazmon Rezonansı (SPR) etkileşim analizi için çok bileşenli yapıların geri çip üzerinde sentezi için, antijen / antikor yakalama (GST / anti-GST) ile kombinasyon içindeki [4 +2] siklo-ilave reaksiyonu kullanmak ve monitör gerçek zamanlı olarak işlem (Şekil 1). yeni deneyinin çeşitli ligand yönelim ve yoğunluğu üzerinde kontrol ve stabil sensor yüzeylerinin bir sonucu olarak, montaj olarak 8,9 Kayda değer şekilde, yakalama-siklo strateji kurulu bir protokol kullanılarak yüzey yenilenme sağlar. 8 biçimleri artık mümkün. KullanmaBu strateji, biz TCO / Tz türetilmemiş küçük moleküllerin immobilizasyon göstermek ve tampon koşulları çeşitli siklo oranları karakterize eder. Bu, ya doğrudan hareketsiz antijenlere GST bağlandıklarında yakalama-siklo stratejisi hedefiyle etkileşim için küçük molekülün yeteneğini korur doğrulamak için bir örnek olarak FKBP12 10-12 bağlanan terimi, FKBP12'nin ve bir molekül AP1497 arasında iyi bir etkileşime seçtik ya da hareketsiz nanopartiküller (NPS).
Bu yöntem çeşitli avantajlar sunmaktadır. İlk olarak, sensör çipi küçük moleküllerin geri dönüşümlü hareketsiz mümkündür. İkinci olarak, küçük moleküllerin TCO / Tz hareketsizleştirici da kurallı SPR çalışmalar yönünü tersine etiketi içermeyen etkileşim çalışmaları sağlayan ve bağlayıcı bir etkileşim tamamlayıcı bir görünüm sağlayabilir. Üçüncü olarak, bu yöntem, hedefli nanopartiküllerin mikroakışkan sentezini ve bunların bağlanma özelliğinin hemen değerlendirilmesini sağlarg özellikleri. Bu, hedefli nanopartiküller değerlendirilmesi ya da tarama verimliliğini artırmak ve aynı zamanda gerekli nanopartiküllerin miktarlarını azaltmak için söz. Dördüncü 13-15, bu yöntem sürekli akışı altında, gerçek zamanlı olarak bioorthogonal siklo reaksiyonların reaksiyon kinetiği ölçebilir. Son olarak, TCO / Tz immobilizasyon kimya serum mevcudiyetinde sağlamdır. Birlikte ele alındığında, bu çok yönlü yaklaşım, genel olarak in vitro ve in vivo hücre uygulamalarında alaka ile mikroakışkan çalışmaları geniş bir yelpazede için kararlı sensör yüzeylerinin yapımını kolaylaştırmak olacağını tahmin ediyoruz.
1.. GST ve nanopartikül (NP) Konjugatlarının Hazırlanması
2. Yüzey Hazırlama
Tüm yüzey plazmon rezonans deneyleri, bir Biacore T100 cihazı (GE Healthcare) üzerinde gerçekleştirilmiştir25 ° C çalışan tamponu gibi bir CM5 sensör çipi ve PBS-P kullanarak aksi belirtilmedikçe. Alet ile birlikte Biacore Kontrol ve Değerlendirme yazılımı deney kurma ve veri analizi için kullanılmaktadır. İki çalışma modu, uygulama sihirbazlar ve manuel çalışma yüzey hazırlama ve izleme on-chip yakalama-sikloadisyonu için kullanılacaktır. Bu yöntem şekli, ters yön oluşturucu bağlanma deneyleri kurma ve siklo-ilave reaksiyonu oranlarını ölçmek için kullanılacaktır. Veriler çift referans çıkartılır ve kinetik analizleri 1:1 'lik bir Langmuir bağlanma modeli kullanılarak gerçekleştirilir vardır.
3. Fonksiyonlu Moleküllerin İzleme On-chip Yakalama sikloeklenme
4. Msiklokatılma Oranlarının İmmobilizasyonu Yoğunluğu ve Kararlılık ZLEME
5. İmmobilize AP1497 için terimi, FKBP12'nin Binding ölçülmesi
Ters-yönlendirme bağlanma çalışmaları immobilize ligand olarak analit ve bileşik AP1497 (Şekil 5) halinde FKBP12'nin kullanır. Yöntem, oluşturucu aracı kullanarak, aşağıdaki gibi, bu deney için genel bir yöntem ayarlanır:
6. İmmobilize NPlerin Bağlı AP1497 için FKBP12'yi Binding Ölçme
Nanoparçacık hareketsizleştirme, küçük molekül, türevi ve FKBP12 bağlama tahlili için genel yöntem set-up yöntem oluşturucu aracı kullanarak, aşağıdaki gibi:
Veriler ve rakamlar referans 8 adapte edilmiştir.
Yönelim ve yoğunluğu üzerinde kontrol ve biyolojik olarak aktif küçük moleküllerin etkin bir şekilde geri hareketsiz yeni biyosensör uygulamaların gelişmesinde önemli bir rol oynamaktadır. TCO ve Tz arasındaki hızlı bioorthogonal reaksiyon kullanılarak, adım adım montaj ve biyolojik aktivitenin muhafaza edilmesi ile ligand yüzeylerin rejenerasyonu için bir yöntem tarif eder. 2 Tz-BnNH 2 immo...
Burada açıklanan yakalama-siklo yöntemi etiket içermeyen yonga bazlı etkileşim ve kinetik çalışmalar için modifiye edilmiş nano ve küçük moleküller, hızlı, tersine çevrilebilir immobilizasyon sağlar. Hareketsizleştirme protokol
Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.
Biz NIH (UKAKE Kontrat No HHSN268201000044C, SH ve SYS RW) fon kabul.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reagent | |||
Sensor Chip CM5 | GE Healthcare | BR-1005-30 | |
Amine coupling kit | GE Healthcare | BR-1000-50 | |
GST capture kit | GE Healthcare | BR-1002-23 | |
NAP-10 Columns | GE Healthcare | 17-0854-01 | |
GST, lyophilized in 1X PBS | Genscript | Z02039 | 1 mg/ml |
rhFKBP12 | R&D Systems | 3777-FK | |
Surfactant P-20 | GE Healthcare | BR-1000-54 | |
Glycine 2.0 | GE Healthcare | BR-1003-55 | |
Zeba spin desalting column | Thermo | 89882 | 7 K MWCO |
Amicon Ultra 4 | Fisher | UFC810096 | 100 K centrifugal filter |
TCO-OH | Ref. 8 | Synthesized in-house | |
TCO-NHS | Ref. 8 | Synthesized in-house, *Commercially available from Click Chemistry Tools # 1016-25 | |
Tz-BnNH2 | Ref. 8 | Synthesized in-house | |
Tz-NHS | Ref. 8 | 764701 | Synthesized in-house, *Commercially available from Sigma Aldrich # 764701 |
NP-NH2 = CLIO-NH2 | Ref. 8 | Synthesized in-house | |
AP1497, AP1497-Tz | Ref. 8 | Synthesized in-house | |
Equipment | |||
SPR Biosensor | GE Healthcare | Biacore T100 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır