Name: ultra-high-speed western blot using immunoreaction enhancing technology
Uploaded: 2020-09-26T13:00:00
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이 연구는 교내 연구, 국립 심장, 폐 및 혈액 연구소, 건강의 국립 연구소의 부서에 의해 지원되었다. S.H.는 일본 공립-민간 파트너십 학생 유학 유학 프로그램의 지원을 받았으며, H.N.과 K.Y.는 용맹및 V.Drug 해외 연수 장학금을 받았습니다.

1. SDS 페이지 및 PVDF 멤브레인으로 전송
<ol><li>SDS-PAGE를 수행하여 상대적인 크기에 따라 단백질을 분리합니다. 참고: 상업용 또는 수제 젤 시스템은 괜찮습니다. 제조업체의 프로토콜을 따르십시오.</li>
	<li>분리된 단백질을 젤에서 PVDF 멤브레인으로 전달합니다. 참고: 일반적인 전송 방법(반건조 또는 습식 전송)이 적합합니다. 제조업체의 프로토콜을 따르십시오.</li>
</ol>2. PVD...

<ol>
	<li>MacPhee, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methodological+considerations+for+improving+Western+blot+analysis.">Methodological considerations for improving Western blot analysis.</a> Journal of Pharmacol Toxicology Methods. 61 (2), 171-177 (2010).</li><li>Janes, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+analysis+of+critical+factors+for+quantitative+immunoblotting.">An analysis of critical factors for quantitative immunoblotting.</a> Science Signaling. 8 (371), (2015).</li><li>Schuck, P., Zhao, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+mass+transport+limitation+and+surface+heterogeneity+in+the+biophysical+characterization+of+macromolecular+binding+processes+by+SPR+biosensing.">The role of mass transport limitation and surface heterogeneity in the biophysical characterization of macromolecular binding processes by SPR biosensing.</a> Methods in Molecular Biology. 627, 15-54 (2010).</li><li>Li, J., Zrazhevskiy, P., Gao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eliminating+Size-Associated+Diffusion+Constraints+for+Rapid+On-Surface+Bioassays+with+Nanoparticle+Probes.">Eliminating Size-Associated Diffusion Constraints for Rapid On-Surface Bioassays with Nanoparticle Probes.</a> Small. 12 (8), 1035-1043 (2016).</li><li>Higashi, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Old+but+not+Obsolete:+An+Enhanced+High+Speed+Immunoblot.">Old but not Obsolete: An Enhanced High Speed Immunoblot.</a> Journal of Biochemistry. 168 (1), 15-22 (2020).</li><li>Towbin, H., Staehelin, T., Gordon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophoretic+transfer+of+proteins+from+polyacrylamide+gels+to+nitrocellulose+sheets:+Procedure+and+some+applications.">Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: Procedure and some applications.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 76, 4350-4354 (1979).</li><li>Burnette, W. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term="Western+blotting":+electrophoretic+transfer+of+proteins+from+sodium+dodecyl+sulfate--polyacrylamide+gels+to+unmodified+nitrocellulose+and+radiographic+detection+with+antibody+and+radioiodinated+protein+A.">"Western blotting": electrophoretic transfer of proteins from sodium dodecyl sulfate--polyacrylamide gels to unmodified nitrocellulose and radiographic detection with antibody and radioiodinated protein A.</a> Analytical Biochemistry. 112 (2), 195-203 (1981).</li><li>Mishra, M., Tiwari, S., Gomes, A. 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B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systems+analysis+of+EGF+receptor+signaling+dynamics+with+microwestern+arrays.">Systems analysis of EGF receptor signaling dynamics with microwestern arrays.</a> Nature Methods. 7 (2), 148-155 (2010).</li><li>Treindl, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+bead-based+western+for+high-throughput+cellular+signal+transduction+analyses.">A bead-based western for high-throughput cellular signal transduction analyses.</a> Nature Communications. 7, 12852 (2016).</li><li>Sajjad, S., Do, M. T., Shin, H. S., Yoon, T. S., Kang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+and+efficient+western+blot+assay+by+rotational+cyclic+draining+and+replenishing+procedure.">Rapid and efficient western blot assay by rotational cyclic draining and replenishing procedure.</a> Electrophoresis. 39 (23), 2974-2978 (2018).</li><li>Kurien, B. T., Scofield, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+brief+review+of+other+notable+protein+detection+methods+on+blots.">A brief review of other notable protein detection methods on blots.</a> Methods in Molecular Biology. 536, 557-571 (2009).</li><li>Nagase, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliable+and+Sensitive+Detection+of+Glycosaminoglycan+Chains+with+Immunoblots.">Reliable and Sensitive Detection of Glycosaminoglycan Chains with Immunoblots.</a> Glycobiology. , (2020).</li></ol>

웨스턴 블롯은 40년 전 ~40년 전에 개발된 특정 단백질을 검출하기 위해 널리 사용되는 분석 기법으로7,8. 그이후로, 기술은 기술2,9,10,11,12,13의감도, 속도 및 양을 향상시키는 후속 혁신과 함께 진화를 계속...

서양 얼룩 (또한 면역 blot로 알려진) 과학 및 임상 분야의 광범위 에 걸쳐 강력하고 기본적인 기술이다. 이 기술은 단백질1의존재, 상대적 풍부, 상대 분자 질량 및 번역 후 수정을 검사하는 데 사용됩니다. 디지털 이미지 분석과 결합하여, 이 방법은 단백질과 단백질 변형의 풍요로움을 안정적으로 분석할 수있다 2. 서양 얼룩은 일상적으로 수행되지만 시간이 많이 걸리고 노동 집약적인 방법입니다. 막이 있는 항체의 긴 배큐어가 필요합니다. 여기서는 민감도를 희생하지 않고 이러한 제한을 극복하는 인큐베이션 방법의 수정을 설명합니다.
막의 인큐베이션 도중, 항원은 막에 고정되는 동안 항체는 용액에 떠 있습니다. 그들의 높은 친화성 때문에, 항원에 결합하는 항체의 비율은 막에 벌크 용액에서 항체의 확산 보다는 빠릅니다. 이렇게 하면 농도가 낮은 "고갈 층"(그림1)이생성됩니다. 이 기술의 긴 잠복 시간을 담당하는 주요 인자인 수동 확산을 통해 더 먼 항체가 막에 도달하는 데 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 이 효과를 MTL(대량 전송 제한)3이라고합니다. 항체 함유 용액을 반복적으로 배수하고 보충하면 고갈층을 방해하고 MTL4를극복할 수 있다는 것이 제안되었다. 여기서, 우리는 전통적인 서쪽 blotting 프로토콜에서 MTL의 효과를 감소시키고 현저하게 필요한 잠복기를 단축하기 위해이 순환 배수 및 보충 (CDR) 개념을 구현하는 독특한 기술을 고안했다.
짧은 배양 시간으로 검출 감도를 유지하기 위해 항원-항체 반응을 가속화하는 면역 반응 강화 기술을 사용하여 신호 대 잡음 비5를개선하였다. 많은 시판 가능한 면역 반응 향상 제 (IRE)는 2 개의 구성 요소 (솔루션 1 및 2, 재료 표참조)로 구성됩니다. IRE의 독점적 조성 또는 작용 메커니즘은 공개되지 않았지만, 우리는 이전에 IRE가 고체 상 결합 작용에서 항원과 항체 사이의 해리상수를 감소시켰으며, 증가친화도를 나타내는 것은 적어도 부분적으로 IRE6의강화 효과에 책임이 있음을 발견하였다. CDR과 IRE의 조합은 감도를 희생하지 않고 전체 프로시저 시간을 줄이는 초고속 서부 블로팅 프로토콜을 생성합니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>14 mL Round Bottom High Clarity PP Test Tube, Graduated, with Snap Cap</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>352059</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Apollo Transparency Film for Laser Printers</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Any kinds of Laser Printer Transparency Film are fine.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Azure Imaging System 600</td>
			<td>Azure Biosystems</td>
			<td>Azure 600</td>
			<td>Any kind of Image Acquiring Sytem is fine for chemiluminescent and/or fluorescent detection.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Can Get Signal Immunoreaction Enhancer Solution</td>
			<td>TOYOBO</td>
			<td>NKB-101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CARNATION Instant Nonfat Dry Milk</td>
			<td>Carnation</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECL anti-mouse IgG, Horseradish peroxidase linked F(ab&#8217;)2 fragment from sheep</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>NA9310V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECL anti-rabbit IgG, Horseradish peroxidase linked F(ab&#8217;)2 fragment from donkey</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>NA9340V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HYBAID Micro-4</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Any hybridization oven is fine as long as the tubes are rotated evenly at a horizontal position.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Immobilon-P PVDF Membrane, 0.45 &#181;m pore size</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>IPVH304F0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IRDye 680RD Goat anti-Mouse IgG Secondary Antibody</td>
			<td>LICOR</td>
			<td>926-68070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IRDye 800CW Goat anti-Rabbit IgG Secondary Antibody</td>
			<td>LICOR</td>
			<td>926-32211</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KPL LumiGLO Reserve Chemiluminescent Substrate</td>
			<td>seracare</td>
			<td>5430-0049</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse anti-&#223; actin antibody</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>A5316</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Odyssey Blocking Buffer (PBS)</td>
			<td>LICOR</td>
			<td>927-40100</td>
			<td>Blocking Buffer for fluorescent detection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OXO Salad Spinner</td>
			<td>OXO</td>
			<td>32480V2B</td>
			<td>Any salad spinner is fine as long as the PVDF membranes are rinsed vigorously without tear.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm Sealing Film</td>
			<td>Bemis</td>
			<td>Parafilm M PM996</td>
			<td>semi-transparent flexible film</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene Flat-Top Screw Caps for 50 mL Conical Bottom Centrifuge Tubes</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>352070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rings to hold 14 ml tube in the center of 50 ml tube</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Prepared in a machine shop</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rabbit anti-6X His tag antibody</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab9108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tween20</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>P2287</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultra-high-speed western blot using immunoreaction enhancing technology

서양 블롯 (또한 면역 blot로 알려진) 생물 의학 연구를 위한 정식 방법. 그것은 일반적으로 특정 단백질의 상대적인 크기와 풍부 뿐만 아니라 번역 후 단백질 수정을 결정 하는 데 사용 됩니다. 이 기술은 풍부한 역사를 가지고 있으며 단순성으로 인해 널리 사용됩니다. 그러나, 서쪽 블로팅 절차는 유명한 처리량을 제한하는 긴 잠복기인 중요한 병목 현상으로 완료하는 데 몇 시간, 심지어 며칠이 걸립니다. 이러한 배양 단계는 막에 고정된 항원에 대한 벌크 용액에서 항체의 느린 확산으로 인해 요구된다: 막 근처의 항체 농도는 벌크 농도보다 훨씬 낮다. 여기서, 우리는 항체 용액의 순환 배수 및 보충 (CDR)을 통해 항원 결합을 개선하여 이러한 배양 간격을 극적으로 감소시키는 혁신을 제시한다. 우리는 또한 분석의 감도를 보존하기 위해 면역 반응 향상 기술을 활용했습니다. CDR 방법과 상용 면역반응 강화제의 조합은 출력 신호를 증폭시키고 항체 인큐베이션 시간을 실질적으로 감소시켰다. 그 결과 초고속 서부 얼룩은 감도 손실 없이 20분 만에 달성할 수 있습니다. 이 방법은 화학 발광 및 형광 검출을 모두 사용하여 서부 얼룩에 적용 될 수있다. 이 간단한 프로토콜은 연구원이 많은 견본에서 단백질 발현의 분석을 더 잘 탐구하는 것을 허용합니다.

이 예는 서쪽 블롯에 면역 강화 기술과 함께 CDR 방법의 효과를 보여줍니다. 정적 배큐베이는 PVDF 멤브레인이 항체 용액으로 배양된 반투명 플렉시블 필름에서 수행되었으며, CDR 인큐베이션은 막과 항체 용액(Movie)을 포함하는 튜브를 회전시켜 혼성화 오븐에 있었다. 도 2는 서쪽 얼룩에 화학 발광 검출에 필요한 각각 항원 및 항체의 양을 보였다. 정적 및 CDR 인큐베이션 모두?...

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Ultra-High-Speed Western Blot using Immunoreaction Enhancing Technology

초고속 서양 블로팅 기술은 면역 반응 강화 제와 함께 순환 배수 및 보충 (CDR) 기술을 통해 결합하는 항원 항체의 운동성을 개선하여 개발됩니다.

면역 반응 강화 기술을 이용한 초고속 웨스턴 블롯

A western blot (also known as an immunoblot) is a canonical method for biomedical research. It is commonly used to determine the relative size and ...

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Using Scaffold Liposomes to Reconstitute Lipid-proximal Protein-protein Interactions In Vitro

Using Scaffold Liposomes to Reconstitute Lipid-proximal Protein-protein Interactions In Vitro

비계 리포좀을 사용하여 근위 지질 단백질 - 단백질 상호 작용을 재구성<em&gt; 체외</em

Studies of integral membrane proteins in vitro are frequently complicated by the presence of a hydrophobic transmembrane domain. Further complicating ...

연구

생화학

A Western Blotting Protocol for Small Numbers of Hematopoietic Stem Cells

조 혈 줄기 세포의 작은 숫자에 대 한 프로토콜을 더럽혀 서 부

Hematopoietic stem cells (HSCs) are rare cells, with the mouse bone marrow containing only ~25,000 phenotypic long term repopulating HSCs. A Western ...

High Throughput, Absolute Determination of the Content of a Selected Protein at Tissue Levels Using Quantitative Dot Blot Analysis (QDB)

High Throughput, Absolute Determination of the Content of a Selected Protein at Tissue Levels Using Quantitative Dot Blot Analysis QDB

높은 처리량, 양적 도트를 사용 하 여 조직 수준에서 선택 된 단백질의 내용의 절대 결정 오 점 분석 (QDB)

Lacking a convenient, quantitative, high throughput immunoblot method for absolute determination of the content of a specific protein at cellular and ...

Robust Comparison of Protein Levels Across Tissues and Throughout Development Using Standardized Quantitative Western Blotting

단백질 수준 및 개발 표준화 양적 부 럽을 사용 하 여 전체 조직에 걸쳐 강력한 비교

Western blotting is a technique that is commonly used to detect and quantify protein expression. Over the years, this technique has led to many advances ...

Identification of Inositol Phosphate or Phosphoinositide Interacting Proteins by Affinity Chromatography Coupled to Western Blot or Mass Spectrometry

이노시톨 인산염 또는 인산성교단백질의 동정은 서부 블롯 또는 질량분광법에 결합된 친화성 크로마토그래피에 의한 단백질

Inositol phosphates and phosphoinositides regulate several cellular processes in eukaryotes, including gene expression, vesicle trafficking, signal ...

RNA Blot Analysis for the Detection and Quantification of Plant MicroRNAs

식물 MicroRNAs의 검출 및 정량화를 위한 RNA 블롯 분석

MicroRNAs (miRNAs) are a class of endogenously expressed non-coding, ~21 nt small RNAs involved in the regulation of gene expression in both plants and ...

Exploring Biomolecular Interaction Between the Molecular Chaperone Hsp90 and Its Client Protein Kinase Cdc37 using Field-Effect Biosensing Technology

필드 이펙트 바이오센싱 기술을 이용한 분자 샤페론 Hsp90과 클라이언트 단백질 키나제 Cdc37 사이의 생체분자 상호작용 탐구

Biomolecular interactions play versatile roles in numerous cellular processes&#160;by regulating and coordinating functionally relevant biological events. ...

The Peel-Blot Technique: A Cryo-EM Sample Preparation Method to Separate Single Layers From Multi-Layered or Concentrated Biological Samples

필 블롯 기법: 다층 또는 농축된 생물학적 시료에서 단층을 분리하는 Cryo-EM 시료 전처리 방법

The peel-blot cryo-EM grid preparation technique is a significantly modified back-injection method with the objective of achieving a reduction in layers ...

Study of the Functions and Activities of Neuronal K-Cl Co-Transporter KCC2 Using Western Blotting

웨스턴 블로팅을 이용한 뉴런 K-Cl 공동수송체 KCC2의 기능 및 활성 연구

Potassium chloride cotransporters 2 (KCC2) is a member of the solute carrier family 12 (SLC12) of cation-chloride-cotransporters (CCCs), found exclusively ...