Summary
Эта работа показывает потенциал печатных glycan массив (PGA) технологии для анализа циркулирующих антител анти углеводов в мелких животных.
Abstract
Репертуар циркулирующих антител анти углеводов данного лица часто ассоциируется с его иммунный статус. Не только отдельные иммунного состояния определяет успех в борьбе с внутренней и внешней потенциальные угрозы сигналов, но может быть также существование определенной практики циркулирующих антител анти glycan (и их серологических вариантов уровня) значительное маркер начала и прогрессии определенных патологических состояний. Здесь мы описываем напечатаны Glycan массив PGA на основе методологии, которая дает возможность измерять сотни glycan целей с очень высокой чувствительностью; используя минимальный объем образца, которая представляет общие ограничения при небольших животных (крыс, мышей, хомяк и т.д.) используются в качестве модели для рассмотрения аспектов заболеваний человека. Как представитель пример этого подхода мы показываем результаты, полученные из анализа репертуара антител природных анти glycan мышей BALB/c. Мы демонстрируем, что каждый мыши BALB/c, участвующих в исследовании, несмотря на генетически идентичны и поддерживается на тех же условиях, развивается определенный шаблон естественных антител анти углеводов. Эта работа утверждает расширить использование технологий PGA расследовать репертуар (особенности) и уровней циркулирующих антител анти углеводов, как в области здравоохранения, так и в ходе любого патологического состояния.
Introduction
Антитела играть центральную роль в нашей обороне против вторгаясь патогенов, непосредственно нейтрализуя вирусы1,2 и бактерии2,3, при активации системы комплемента4,5 и укрепление фагоцитоза6. Кроме того они являются важными элементами в рак ориентации и ликвидации злокачественные клетки7и поддержание гомеостаза8,9.
Расстройства иммунной системы может привести к аутоиммунных и воспалительных заболеваний, рака и10 11. Все эти патологические состояния идеально требуют оперативной диагностики для эффективного лечения. В случае аутоиммунных расстройств серологических наличие аутоантител в большинстве случаев является предиктором для диагностики аутоиммунных заболеваний10,12. Эти антитела реагируют с поверхности клетки и внеклеточные autoantigens и они часто присутствуют на протяжении многих лет до представления аутоиммунное заболевание10,12. Иммунной недостаточности и рака также с диагнозом анализы крови что либо измерить уровень иммунной элементов, таких как антитела, или их функциональной активности11.
Идентификация репертуар циркулирующих антител и серологические уровни имеют огромное значение для установить прогноза и оценки прогрессирование всех указанных патологических состояний. Мы ранее продемонстрировали потенциал PGA техники для анализа циркулирующих антител в разных видов животных13–16, минимизации использования больших объемов тестирования серологических образцов, избегая проблемы связанные с перекрестной реактивности антител17 и позволяя высок объём профилирование обширный репертуар антител15.
На основе glycan иммуноанализа главным образом обусловлены, среди прочих факторов, происхождение и производство углеводов, которые определяют аффинити и связывание лигандов15,18,19,20 ,21. На основе glycan иммуноанализа могут быть разработаны в подвеска (микросферы)15,,2122 или активирована с плоским поверхностям15,21,22, 23,24. Последние включают в себя ELISA (наиболее обычных методов) и PGA. Существует не так много данных, сравнивая эти методологии в же экспериментальная установка15,25,,2627. Ранее мы сравнили эффективность и избирательности этих иммуноанализа антител анти glycan профиля в индивидуальной человеческой плазмы образцы15. Для некоторых антител, например те нацеливания группа крови анти A/B все иммуноанализа может обнаружить их с статистической значимости и они положительно коррелируют друг с другом15,18,21. Тем временем антитела анти P1 главным образом были обнаружены PGA с высшей властью дискриминационными, и не было отмечено корреляции в выводы, сделанные различными на основе glycan иммуноанализа15,18, 21. Эти различия между методами касались главным образом антитела/antigen соотношение glycan ориентации и15. ELISA и подвеска массивы являются более восприимчивы к неспецифическим привязки чем PGA, потому что есть избыток антигена над антител в эти методы15. Кроме того ориентация гликанов в PGA более ограничены, чем в ИФА и подвеска массивы15. ELISA удобен, когда исследование включает ограниченное группа гликанов. Наряду с подвеска массивы ELISA предлагает широкой гибкостью в отношении пробирного реконфигурации. PGA исключительно удобен для обнаружения подходы15,18,21,28. Несмотря на эти очевидные преимущества и недостатки трех упомянутых иммуноанализа может использоваться для изучения различных аспектов взаимодействия glycan антитела. Конечной целью этого исследования является один будет определять выбор более подходящей методологии.
Настоящее время работы направлена на расширение использования PGA технологии для анализа репертуар циркулирующих антител анти glycan в мелких животных. Как представитель результат мы представляем здесь подробный протокол для оценки репертуар естественных антител анти углеводов в взрослых мышей BALB/c, PGA.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Glycochips производство
-
Подготовка microarray
- Печатать гликанов (50 мм) и полисахаридов (10 мкг/мл) в 300 мм фосфат буферизации физраствора (PBS, рН 8,5) в 6 реплицирует на N-оксисукцинимидного дериватные стекла слайдов, используя бесконтактный робот arrayer (падение объема ~ 900 pL). Каждый слайд содержит 4 различных блоков подмассивов (рис. 1A, в цветах) 6 раз. Каждый вложенный массив образуется 112 различных glycan пятна, включая контроль (8 строк столбцов × 14) (рис. 1B).
Примечание: Связанные с Glycan информация содержится в дополнительной таблице 1. Glycan Библиотека, используемая для печати микросхемы является результатом долгосрочных усилий синтетических ИБХ команды; Примеры синтеза, описаны в соответствующих публикаций29,30,,3132,33,34,35,36 ,,3738. Glycan библиотека включены группы крови антигены и некоторые из наиболее часто встречающихся терминала олигосахариды, а также основные мотивы млекопитающих N и O-привязанные гликопротеинов и гликолипидов, углеводов опухольассоциированных антигенов, и полисахариды от болезнетворных бактерий. - Инкубируйте слайды в коробке влаги (относительная влажность ~ 70%) при комнатной температуре (25 ° C) за 1 ч.
- Блокирование microarrays: инкубировать слайды для 1,5 h с блокирующий буфер при комнатной температуре (борная кислота 100 мм, 25 мм этаноламина, 0,2% (v/v) Tween-20 в ультрачистая вода).
- Glycochip с ультрачистая вода Вымойте и высушите его по воздуху.
- Печатать гликанов (50 мм) и полисахаридов (10 мкг/мл) в 300 мм фосфат буферизации физраствора (PBS, рН 8,5) в 6 реплицирует на N-оксисукцинимидного дериватные стекла слайдов, используя бесконтактный робот arrayer (падение объема ~ 900 pL). Каждый слайд содержит 4 различных блоков подмассивов (рис. 1A, в цветах) 6 раз. Каждый вложенный массив образуется 112 различных glycan пятна, включая контроль (8 строк столбцов × 14) (рис. 1B).
-
Контроль качества Glycochip
- Анализ двух microarrays от каждой партии, используя 1 мг/мл раствора подготовки сложных иммуноглобулина (CIP, содержащий IgG, IgM и IgA), 10 мкг/мл раствора биотинилированным коза античеловеческие иммуноглобулинов как вторичных антител (IgM + IgG и IgA), а затем 1 мкг/мл решение соответствующего флуоресцентные стрептавидина конъюгата (через протокол, описанные ниже, см. шаг 2).
- Сканирование и анализ glycochips (см. шаг 3, анализ glycan массива).
- Используйте microarray пакетов с внутри и между chip выше 0,9 корреляция.
2. Glycan массив техника
-
Подготовить следующие водные растворы (в ультрачистая вода) и хранить их при комнатной температуре (25 ° C):
- Буфер-1: 1% (w/v) бычьим сывороточным альбумином (БСА) PBS, 1% (v/v) Tween-20 и 0,01% (w/v) НАН3
- Буфер-2: 1% (w/v) BSA в PBS, 0,1% (v/v) Tween-20 и 0,01% (w/v) НАН3.
- Буфер-3: 0.1% (v/v) Tween-20 в PBS.
- Буфер-4: 0,001% (v/v) Tween-20 в PBS.
-
Подготовка Glycochip и образцы
- Поставьте ящик для хранения с слайды на столе до тех пор, пока они достигнут комнатной температуре (25 ° C).
Примечание: Используйте Неопудренные латексные перчатки. Glycochip должен быть манипулирован в нижней части стекла слайд, где находится штрих-код. Штрих-код поможет вам определить с правой стороны, избегая контакта с поверхностью, где печатаются гликанов. - Открыть окно, взять glycochip и поместите его в камере инкубации (25 ° C), уже кондиционером с мокрой фильтровальная бумага для поддержания постоянной влажности внутри камеры.
- Тем временем разбавляют сыворотке мышей с буфера-1 (1:20) в 1,5 мл пробирок. Однородный раствор сыворотки (5 s) с вихревой смеситель.
Примечание: Необходимо полностью покрыть поверхность одного glycochip объем составляет примерно 1 мл. - После гомогенизации Инкубируйте разреженных сыворотки при 37 ° C 10 мин на водяной бане, чтобы избежать иммуноглобулина агрегации. Центрифуга для трубы 3 мин на 10000 x g и 25 ° C, собирать супернатант и отменить любые осажденного материала.
- Место glycochip тщательно в зале инкубации. Инкубируйте 15 мин при температуре 25 ° C с 1 мл буфера-3 для устранения любой материал, оставшийся на поверхности glycochip.
- Удерживая glycochip в вертикальном положении, приходится rewash с несколько капель буфера-3, используя пластиковые пипетки Пастера. Осторожно извлеките буфер из glycochip поверхности с помощью фильтровальной бумаги.
- Поставьте ящик для хранения с слайды на столе до тех пор, пока они достигнут комнатной температуре (25 ° C).
-
Реакция: антитела привязки
- Место glycochip в зале инкубации. Раскинулась glycochip поверхности с помощью микропипеткой образец разбавленный сыворотки. Проинкубируйте с орбитальной агитации (30 об/мин) при 37 ° C для 1,5 ч. Убедитесь, что все сухие области glycochip поверхность покрыта разреженных сыворотки образца с помощью кончика пипетки.
- Удалите любой избыток образца и погрузите glycochip 5 мин в буфер-3 при 25 ° C. Затем переместите glycochip в контейнер с буфера-4 (5 мин) и наконец мыть (5 мин) glycochip с ультрачистая вода. Центрифуга glycochip для 1 мин на 175 x g и 25 ° C для удаления жидкости.
-
Обнаружение: вторичного антитела
- Место glycochip в зале инкубации. Спрэд над поверхностью glycochip раствор (5 мкг/мл) коза анти мыши (IgG и IgM) конъюгированных биотина в буфер-2. Проинкубируйте с орбитальной агитации (30 об/мин) при 37 ° C за 1 час.
- Удаление несвязанных дроби и повторите шаги стирки.
- После центрифугирования Проинкубируйте glycochip в темноте при температуре 25 ° C для 45 мин (30 об/мин) с 2 мкг/мл соответствующего решения стрептавидина помечены флюрохром (в буфер-2).
- В темноте удалите несвязанный дроби и повторите шаги стирки.
- Сухой glycochip по воздуху.
Примечание: Glycochip должно проверяться как можно скорее. Но если это невозможно сканировать сразу же после окрашивания, glycochips может храниться в прохладном и сухом месте в темноте.
3. анализ Glycan массива
-
Сканирования массива
- Оставьте glycochip на столе до тех пор, пока он достигнет комнатной температуры в темноте. В то же время, включите сканер слайдов и лазер (длина волны возбуждения 633 нм).
- Проведение microarray дна, вставьте glycochip в слот, пока он не коснется задней.
- Сканировать glycochip («выполнения простой проверки») и сохраните сканирования как». Файл TIFF».
-
Количественное определение массива
- Количественно массив с помощью системы анализа ScanArray. Открыть ранее отсканированных изображений, выбрав «Файл» в группе «Настройка и файл» на главном окне (рис. 1B-D)
- Загрузить соответствующий шаблон файла массива в формате Гал (отчуждение печатных гликанов на слайде стекла) (рис. 1 c).
- Настроить шаблон Гал выравнивая тщательно массив (сетки) с пятна на изображении и инициировать количественной (рис. 1 d).
- Выберите параметры количественной оценки:
- Количественная оценка тип: запуск легко Квант.
- Метод количественного определения: фиксированная круг
- Auto найти пятна: снимите все варианты
- Нормализация метод: LOWESS (локально взвешенное разброс участок сглаживания).
- Сохранить количественные данные как». Файл CSV» (рис. 1 d). Передача данных в общий файл электронной таблицы с помощью Microsoft Excel или другого соответствующего приложения.
- Используйте межквартильный диапазон (ИКР) в качестве основного статистического метода: Расчет медианы (2 квартиль) всех сигналов для каждого лиганда и межквартильный отклонение (25 и 75-й процентили, или верхней и нижней квартили Q3 и Q1, соответственно).
- Выполните интерактивные исследования данных с помощью приложения Проводник иерархической кластеризации.
- Используйте параметры кластеризации: средняя связь (UPGMA) и евклидово расстояние как сходство расстояние измерения. Выполнение иерархического группирования строк без нормализации.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Здесь мы представляем краткое изложение представитель результаты, полученные от количественной оценки репертуар природных анти glycan антител в популяции 20 мышей BALB/c. Glycochips, используемые в данном исследовании содержится 419 glycan различных структур. Большинство гликанов были синтезированы как -CH2CH2CH2NH2 распорка вооруженных O-гликозиды, в ряде случаев как -CH2CH2NH2 или - NHCOCH2NH2 гликозидов. Все glycan структуры характеризовались высоким разрешением (700 - или 800 МГц) ЯМР спектроскопии, очищенной и Тестированный HPLC, указав их > 95% чистоты. Мы определили одновременно IgM + IgG антитела анти glycan из-за ограничений в размере мыши сыворотки. В PGA мы рассматривали выше 4000 РФС значения как позитивный сигнал антитела связывая (это значение составляет ~ 10% от верхней гликанов РФС). Результаты, представленные в этой работе следовать большинство руководящих принципов для представления данных на основе microarray glycan39. Только 17% углеводов структур продемонстрировал ≥4, 000 РФС в PGA (рис. 2, в красном). Большая часть glycan структуры, предоставляемый в glycochips не были признаны репертуар циркулирующих антител анти glycan мышей BALB/c (рис. 2, в синий и белый)28. Сохранившихся естественных антител анти углеводов BALB/c включала в себя 12 различных glycan специфики, с очень высокий средний сигнал света антител привязки (≥10, 000 РФС таблицы 1)28.
Рисунок 1 : Схематическое представление конфигурации массива glycan, печати и анализа (не в масштабе). (A) печатных микросхемы разрабатываются с библиотекой 419 glycan различных структур, после обнаружения с соответствующей дневно обозначенные вторичные антитела. Каждый слайд содержит 4 различных блоков подмассивов (в цветах), 6 раз. Каждый вложенный массив формируется 112 различных glycan пятна (8 строк × 14 столбцов), включая элементы управления. (B) A репрезентативного примера изображений, полученные из микрочип сканирование с использованием сканера флуоресцирования (третья часть изображения). (C) процесс согласования «сетка» пятна в каждый вложенный массив (шаблон Настройка при количественной оценке). (D) флюоресценция определяется для каждого места и результаты передаются в общий файл электронной таблицы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 2 : Репертуар природных циркулирующих антител анти углеводов мышей BALB/c. Образцы сыворотки мыши (1:20) инкубировали с glycochips и проверки с использованием ScanArray читателя. Данные были проанализированы с системой microarray анализ и результаты были выражены в единицах относительной флуоресцирования (РФС) как средний ± среднее абсолютное отклонение (MAD). Синий и белый цвета представляют привязки сигналы ниже, чем 4000 РФС (фон); красный цвет представляет сигналы ≥4, 000 РФС (положительный привязки). F: девушки; МЕТЕЛЬСКИЙ: мужской (n = 20). Эта цифра была воспроизведена от Белло-Хиль, д и др. 28. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
| Glycan ID (#) |
Структура | Общее имя | Медиана и MAD как РФС | Количество мышей, показаны RFU ≥4000 (%) | |||
| 60 | B 6-O-Су Galβ-sp | 61113 | 1156 | 100 | |||
| 271 | Galβ1-6Galβ1-4Glcβ-sp | 53622 | 1934 | 100 | |||
| 802 | Galβ1-3GalNAc(furc) β-sp | 51348 | 2324 | 100 | |||
| 176 | 3-O-Су Galβ1-4(6-O-Su) Glcβ-sp | 43008 | 9342 | 100 | |||
| 166 | GlcAβ1-6Galβ-sp | 39105 | 2993 | 85 | |||
| 150 | 3-O-SU-Galβ1-3GalNAcα-SP | 37943 | 3232 | 100 | |||
| 437 | GalNAcα1-3(Fucα1-2) Galβ1-3GalNAcβ-sp | A(Type 4) | 33886 | 3193 | 90 | ||
| 125 | 6-Bn-Galβ1-4GlcNAcβ-sp | 32674 | 5389 | 95 | |||
| 154 | 3-O-SU-Galβ1-3GlcNAcβ-SP | 32651 | 3954 | 100 | |||
| 177 | 3-O-Су Galβ1-4(6-O-Su) GlcNAcβ-sp | 32496 | 7215 | 100 | |||
| 287 | 3-O-Су Galβ1-3(Fucα1-4) GlcNAcβ-sp | Суле | 20063 | 4962 | 95 | ||
| 234 | Galβ1-4(Fucα1-3) GlcNAcβ-sp | Lex | 13573 | 2635 | 80 | ||
Таблица 1: Топ ранга glycan структур, признанные естественных антител мышей BALB/c. Гликанов с привязкой сигналы выше 4000 РФС в по меньшей мере 80% изучены мышей (n = 20). bsp означает аминоэтил, аминопропил или glycyl прокладку. Фуранозы c; все другие моносахаридов находятся в форме Пиранозы; ОФП остатков имеет L-конфигурации, все другие моносахариды - D-конфигурации. Эта таблица была изменена с Белло-Хиль, д и др. 28.
Дополнительная таблица 1: список гликаны, их привязку к естественной циркулирующих антител (IgM + IgG) мышей BALB/c (n = 20), выраженная в единицах (РФС) относительной флуоресценции как средний ± MAD и количество животных, превышающий отрезать (≥4000 РФС). Эта таблица была воспроизведена от Белло-Хиль, д и др. 28. пожалуйста, нажмите здесь чтобы скачать эту таблицу
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Glycan microarrays стали незаменимыми инструментами для изучения взаимодействий протеин glycan40. Настоящая работа описывает протокол, основанный на PGA технологии для изучения репертуар циркулирующих антител анти углеводов в мышей BALB/c. Так как PGA предлагает возможность экрана большого количества биологически неизвестных гликаны, это исключительно удобный открытия инструмент13,15,28. Предложенный метод дает возможность измерить, в параметре же экспериментальная, сотни glycan структур с уменьшенным количеством серологических образцов (50 мкл). Это особенно важно в случае мелких животных (маленький объем циркулирующей крови), или когда это необходимо для извлечения крови несколько раз из же экспериментальных животных.
Мы продемонстрировали, как представитель результаты, что генетически идентичных мышей не должно рассматриваться как иммунологический эквиваленты; потому, что они разрабатывают различные модели естественных антител анти углеводов (только 12 glycan особенностей были сохранены). Серологические уровни для остальной части справочника естественных антител анти углеводов существенно различаются среди обследованных животных. Анализ кишка микробиоты беспородных животных41 может объяснить это неоднородность42,,4344,45,46. Если производство природных анти glycan антител при посредничестве антигенной стимуляции микробиоты, и это отличается среди инбредных мышей41, тонкой специфичности этих антител не будут совпадать.
Основным недостатком для PGA развития является доступ к четко определенной glycan структур40,47. Гликаны, производимых в биологических системах являются разнородными40,47,48, и их биосинтез опирается на дифференциальных выражение ферментов углеводов, что приводит к гетерогенных смесей glycoforms, в каждом номере собственный физиологической активности47. Сложного состава и конфигурации в биологических системах гликанов сделать их постановки сложной40,47,48. Наряду с химио ферментативного синтеза гликаны, изолированных от природных источников будет и впредь быть основным источником гликанов для массивов развития40. Синтетические низкие урожаи и процесс комплекс очищения от гликопротеинов и гликосфинголипиды сделать эффективное производство в целом гликанов масштаба трудно40,47,48. Следовательно наличие и цены гликанов оставаться очень ограничивающего условия для расширения использования PGA как инструмент обнаружения.
Кроме того в рамках протокола, критические шаги, главным образом связанные с правильного распределения решений (сыворотка, вторичные антитела) над поверхностью glycochip должны выполняться с осторожностью. Методология требует, по крайней мере, 1 мл этих решений, чтобы содержанием однородно впитать все сухие участки поверхности glycochip. Это важно, чтобы получить минимальные различия между glycan реплицирует, а также во избежание чрезмерного фон при количественной оценке.
Несмотря на указанные ограничения PGA это очень чувствительный инструмент для подходов, связанных с изучения взаимодействий протеин glycan40, или для изучения репертуара антител анти glycan в частности экспериментальный параметр или условие13, 15,28. Это исследование может быть экстраполированы на различных видов (в том числе человеческих образцов) 13,15,23,28, обеспечивая Универсальная Методология для определения репертуар циркулирующих антитела против углеводов.
Мы также ожидаем потенциальность, что такой подход может принести в ранней диагностике и производных лечения некоторых патологических состояний, где антитела направлены glycan структур, как представляется, играют важную роль.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Наиля Хасбиуллинаи Алексей Nokel являются сотрудниками Semiotik LLC, которая является поставщиком glycochips, используемые в данном исследовании.
Acknowledgments
Эта работа была поддержана «Fondo de Investigaciones Sanitarias» (FIS) Грант ПЭ13/01098 из института здравоохранения Карлоса III, испанский министерства здравоохранения. DB-G был воспользовались позиции пост-докторские исследования, финансируемого Европейским союзом седьмой рамочной программы (FP7/2007-2013) под Грант 603049 соглашение (TRANSLINK). Работа НК, NS и NB была поддержана Грант #14-50-00131 фонда Российской науки. DB-G хочет выразить свою благодарность Marta Брото, J. Pablo Сальвадор и Ана Sanchis отличные технической помощи и Александр Rakitko для помощи в статистическом анализе. При поддержке «Secretaria de la промышленников Pla de Doctorats d'Universitats я Recerca del Кафедра d'Empresa я Coneixement-де-ла Женералитата Каталонии (номер 2018 гранта ди 021). Мы благодарим CERCA программы / Женералитата Каталонии для институциональной поддержки.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Antibodies | |||
| biotinylated goat anti-human Igs | Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA | Ref. #: 31782 | |
| biotinylated goat anti-mouse IgM + IgG | Thermo Fisher Scientific | Ref. #: 31807 | |
| Equipment | |||
| Robotic Arrayer sciFLEXARRAYER S5 | Scienion AG, Berlin, Germany | http://www.scienion.com/products/sciflexarrayer/ | |
| Stain Tray (slide incubation chamber) | Simport, Beloeil, QC, Canada | Ref. #: M920-2 | |
| Centrifuge | Eppendorf, Hamburg, Germany | Ref. #: 5810 R | |
| Pipettes | Gilson, Middleton, WI, USA | http://www.gilson.com/en/Pipette/ | |
| Slide Scanner | PerkinElmer, Waltham, MA, USA | ScanArray GX Plus | |
| Shaking incubator | Cole-Parmer, Staffordshire, UK | Ref. #: SI50 | |
| Biological samples | |||
| BALB/c mice sera | This paper | N/ A | |
| Complex Immunoglobulin Preparation (CIP) | Immuno-Gem, Moscow, Russia | http://www.biomedservice.ru/price/goods/1/17531 | |
| Chemicals, Reagents and Glycans | |||
| Glycan library | Institute of Bioorganic Chemistry (IBCh), Moscow, Russia | N/ A | |
| Bovine serum albumin (BSA) | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, | Ref. #: A9418 | |
| Ethanolamine | Sigma-Aldrich | Ref. #: 411000 | |
| Tween-20 | Merck Chemicals & Life Science S.A., Madrid, Spain | Ref. #: 655204 | |
| Phospahte buffered saline (PBS) | VWR International Eurolab S.L, Barcelona, Spain | Ref. #: E404 | |
| Sodium azide | Sigma-Aldrich | Ref. #: S2002 | |
| Streptavidin Alexa Fluor 555 conjugate | Thermo Fisher Scientific | Ref. #: S21381 | |
| Streptavidin Cy5 conjugate | GE Healthcare, Little Chalfont, Buckinghamshire, UK | Ref. #: PA45001 | |
| Materials | |||
| N-hydroxysuccinimide-derivatized glass slides H | Schott-Nexterion, Jena, Germany | Ref. #: 1070936 | |
| Whatman filter paper | Sigma-Aldrich | Ref. #: WHA10347509 | |
| 1.5 mL tubes | Eppendorf | Ref. #: 0030120086 | |
| Software and algorithms | |||
| ScanArray Express Microarray Analysis System | PerkinElmer | http://www.per | |
| kinelmer.com/microarray | |||
| Hierarchical Clustering Explorer application | University of Maryland, MD, USA | http://www.cs.umd.edu/hcil/hce/ |
References
- Karlsson, G. B., Fouchier, R. A., Phogat, S., Burton, D. R., Sodroski, J., Wyatt, R. T. The challenges of eliciting neutralizing antibodies to HIV-1 and to influenza virus. Nat Rev Microbiol. 6 (2), 143-155 (2008).
- Lu, L. L., Suscovich, T. J., Fortune, S. M., Alter, G. Beyond binding: antibody effector functions in infectious diseases. Nat Rev Immunol. 18 (1), 46-61 (2017).
- Bebbington, C., Yarranton, G. Antibodies for the treatment of bacterial infections: current experience and future prospects. Curr Opin Biotech. 19 (6), 613-619 (2008).
- Murphy, K., Travers, P., Walport, M. The complement system and innate immunity. Janeway's Immunobiology. , 7th, Garland Science. New York. 61-80 (2008).
- Botto, M., Kirschfink, M., Macor, P., Pickering, M. C., Wurzner, R., Tedesco, F. Complement in human diseases: lessons from complement deficiencies. Mol Immunol. 46 (14), 2774-2783 (2009).
- Borrok, M. J., et al. Enhancement of antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity by endowing IgG with FcαRI (CD89) binding. MAbs. 7 (4), 743-751 (2015).
- Weiner, L. M., Murray, J. C., Shuptrine, C. W. Antibody-based immunotherapy of cancer. Cell. 148 (6), 1081-1084 (2012).
- Ricklin, D., Hajishengallis, G., Yang, K., Lambris, J. D. Complement: a key system for immune surveillance and homeostasis. Nat Immunol. 11 (9), 785-797 (2010).
- Prechl, J. A generalized quantitative antibody homeostasis model: antigen saturation, natural antibodies and a quantitative antibody network. Clin Transl Immunology. 6 (2), e131 (2017).
- Vojdani, A. Antibodies as predictors of complex autoimmune diseases. Int J Immunopath Ph. 21 (2), 267-278 (2008).
- Liu, W., Peng, B., Lu, Y., Xu, W., Qian, W., Zhang, J. Y. Autoantibodies to tumor-associated antigens as biomarkers in cancer immunodiagnosis. Autoimmun Rev. 10 (6), 331-335 (2011).
- Suurmond, J., Diamond, B. Autoantibodies in systemic autoimmune diseases: specificity and pathogenicity. J Clin Invest. 125 (6), 2194-2202 (2015).
- Bovin, N., et al. Repertoire of human natural anti-glycan immunoglobulins. Do we have auto-antibodies? Biochim Biophys Acta. 1820 (9), 1373-1382 (2012).
- de los Rios, M., Criscitiello, M. F., Smider, V. V. Structural and genetic diversity in antibody repertoires from diverse species. Curr Opin Struc Biol. 33, 27-41 (2015).
- Pochechueva, T., et al. Comparison of printed glycan array, suspension array and ELISA in the detection of human anti-glycan antibodies. Glycoconjugate J. 28 (8-9), 507-517 (2011).
- Shilova, N., Navakouski, M., Khasbiullina, N., Blixt, O., Bovin, N. Printed glycan array: antibodies as probed in undiluted serum and effects of dilution. Glycoconjugate J. 29 (2-3), 87-91 (2012).
- Manimala, J. C., Roach, T. A., Li, Z., Gildersleeve, J. C. High-throughput carbohydrate microarray profiling of 27 antibodies demonstrates widespread specificity problems. Glycobiology. 17 (8), 17C-23C (2007).
- Jacob, F., et al. Serum anti-glycan antibody detection of non-mucinous ovarian cancers by using a printed glycan array. Int. J. Cancer. 130 (1), 138-146 (2012).
- Lewallen, D. M., Siler, D., Iyer, S. S. Factors affecting protein-glycan specificity: effect of spacers and incubation time. ChemBioChem. 10 (9), 1486-1489 (2009).
- Oyelaran, O., Li, Q., Farnsworth, D., Gildersleeve, J. C. Microarrays with varying carbohydrate density reveal distinct subpopulations of serum antibodies. J. Proteome Res. 8 (7), 3529-3538 (2009).
- Pochechueva, T. Multiplex suspension array for human anti-carbohydrate antibody profiling. Analyst. 136 (3), 560-569 (2011).
- Chinarev, A. A., Galanina, O. E., Bovin, N. V. Biotinylated multivalent glycoconjugates for surface coating. Methods Mol Biol. 600, 67-78 (2010).
- Huflejt, M. E. Anti-carbohydrate antibodies of normal sera: findings, surprises and challenges. Mol Immunol. 46 (15), 3037-3049 (2009).
- Buchs, J. P., Nydegger, U. E. Development of an ABO-ELISA for the quantitation of human blood group anti-A and anti-B IgM and IgG antibodies. J Immunol Methods. 118 (1), 37-46 (1989).
- de Jager, W., Rijkers, G. T. Solid-phase and bead-based cytokine immunoassay: a comparison. Methods. 38 (4), 294-303 (2006).
- Galanina, O. E., Mecklenburg, M., Nifantiev, N. E., Pazynina, G. V., Bovin, N. V. GlycoChip: multiarray for the study of carbohydrate binding proteins. Lab Chip. 3 (4), 260-265 (2003).
- Willats, W. G., Rasmussen, S. E., Kristensen, T., Mikkelsen, J. D., Knox, J. P. Sugar-coated microarrays: a novel slide surface for the high-throughput analysis of glycans. Proteomics. 2 (12), 1666-1671 (2002).
- Bello-Gil, D., Khasbiullina, N., Shilova, N., Bovin, N., Mañez, R. Repertoire of BALB/c mice natural anti-Carbohydrate antibodies: mice vs. humans difference, and otherness of individual animals. Front Immunol. 8, 1449 (2017).
- Pazynina, G., et al. Synthetic glyco-O-sulfatome for profiling of human natural antibodies. Carbohydr Res. 445, 23-31 (2017).
- Ryzhov, I. M., Korchagina, E. Y., Popova, I. S., Tyrtysh, T. V., Paramonov, A. S., Bovin, N. V. Block synthesis of A (type 2) and B (type 2) tetrasaccharides related to the human ABO blood group system. Carbohydr Res. 430, 59-71 (2016).
- Ryzhov, I. M., et al. Function-spacer-lipid constructs of Lewis and chimeric Lewis/ABH glycans. Synthesis and use in serological studies. Carbohyd Res. 435, 83-96 (2016).
- Pazynina, G. V., Tsygankova, S. V., Sablina, M. A., Paramonov, A. S., Tuzikov, A. B., Bovin, N. V. Stereo- and regio-selective synthesis of spacer armed α2-6 sialooligosaccharides. Mendeleev Commun. 26 (5), 380-382 (2016).
- Pazynina, G. V., Tsygankova, S. V., Sablina, M. A., Paramonov, A. S., Formanovsky, A. A., Bovin, N. V. Synthesis of blood group pentasaccharides ALey, BLey and related tri- and tetrasaccharides. Mendeleev Commun. 26 (2), 103-105 (2016).
- Severov, V. V., Pazynina, G. V., Ovchinnikova, T. V., Bovin, N. V. The synthesis of oligosaccharides containing internal and terminal Galβ1-3GlcNAcβ fragments. Russian J. Bioorgan. Chem. 41 (2), 147-160 (2015).
- Pazynina, G. V., Tsygankova, S. V., Bovin, N. V. Synthesis of glycoprotein N-chain core fragment GlcNAcβ1-4(Fucα1-6)GlcNAc. Mendeleev Commun. 25 (4), 250-251 (2015).
- Solís, D., et al. A guide into glycosciences: How chemistry, biochemistry and biology cooperate to crack the sugar code. Biochim Biophys Acta. 1850 (1), 186-235 (2015).
- Pazynina, G. V., et al. Divergent strategy for the synthesis of α2-3-Linked sialo-oligosaccharide libraries using a Neu5TFA-(α2-3)-Gal building block. Synlett. 24 (02), 226-230 (2013).
- Blixt, O., et al. Printed covalent glycan array for ligand profiling of diverse glycan binding proteins. P Natl Acad Sci USA. 101 (49), 17033-17038 (2004).
- Liu, Y., et al. The minimum information required for a glycomics experiment (MIRAGE) project: improving the standards for reporting glycan microarray-based data. Glycobiology. 27 (4), 280-284 (2017).
- Song, X., Heimburg-Molinaro, J., Cummings, R. D., Smith, D. F.
- Hoy, Y. E., et al. Variation in taxonomic composition of the fecal microbiota in an inbred mouse strain across individuals and time. PLoS One. 10 (11), e0142825 (2015).
- D'Argenio, V., Salvatore, F. The role of the gut microbiome in the healthy adult status. Clin Chim Acta. 451 (Pt A), 97-102 (2015).
- Khasbiullina, N. R., Bovin, N. V. Hypotheses of the origin of natural antibodies: a glycobiologist's opinion. Biochemistry (Mosc). 80 (7), 820-835 (2015).
- Butler, J. E., Sun, J., Weber, P., Navarro, P., Francis, D. Antibody repertoire development in fetal and newborn piglets, III. Colonization of the gastrointestinal tract selectively diversifies the preimmune repertoire in mucosal lymphoid tissues. Immunology. 100 (1), 119-130 (2000).
- Bos, N. A., et al. Serum immunoglobulin levels and naturally occurring antibodies against carbohydrate antigens in germ-free BALB/c mice fed chemically defined ultrafiltered diet. Eur J Immunol. 19 (12), 2335-2339 (1980).
- van der Heijden, P. J., Bianchi, A. T., Heidt, P. J., Stok, W., Bokhout, B. A. Background (spontaneous) immunoglobulin production in the murine small intestine before and after weaning. J Reprod Immunol. 15 (3), 217-227 (1989).
- Krasnova, L., Wong, C. H. Understanding the chemistry and biology of glycosylation with glycan synthesis. Annu Rev Biochem. 85, 599-630 (2016).
- Overkleeft, H. S., Seeberger, P. H., et al. Chemoenzymatic synthesis of glycans and glycoconjugates. Essentials of Glycobiology [Internet]. Varki, A., et al. , 3rd, Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor (NY). Chapter 54 2015-2017 (2017).
