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DOI: 10.3791/59253-v
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
本文介绍了利用全细胞生物传感器对岩藻糖类母乳低聚糖 (Hmo) 进行高通量检测和定量的研究。我们还在这里演示了这个平台的适应, 以分析 HMO 生产菌株, 重点是提高信噪比。
这种方法可以帮助回答生产母乳寡糖所涉及的几个关键问题。首先,我有多少产品?其次,具体的碳水化合物联系是什么?
这里的目标是简化和加快这些母乳寡糖的量化和特征化过程。与目前的技术状态相比,此方法有两个优点。首先,它支持高吞吐量筛选。
所以,你可以想像在一天使用这种技术测试数千种不同的条件,甚至可能是一个合成酶库。此外,它利用自然在酶中进化的独特基质特异性,为我们提供有关这些寡糖的碳水化合物链接的信息。我们相信,这种方法可以改善母乳寡糖的生产,进而能产生更优质的婴儿配方奶粉,更密切地模仿母乳,有助于缩小母乳喂养和配方奶喂养的婴儿之间的差距。
在根据成本、吞吐量和设备可用性决定使用哪种方法去除乳糖时,建议用户自行决定。应注意确保最佳的乳糖去除。实验前一天,使用无菌技术,用卡那霉素和卡贝尼西林补充了5毫升的LB介质。
在37摄氏度的温度下孵育所有培养物。第二天,将50微升的隔夜培养剂转移到5毫升的新鲜LB M9介质中,用卡那霉素和卡贝尼西林。在37摄氏度下孵育,持续摇晃,直到培养达到OD600之间零点5和零点7。
首先,将隔夜培养物转移到一点五毫升管中,以12,500次g离心,一分钟。丢弃上一提液,在 500 微升 1x PBS 中重新悬浮颗粒,以准备单个电池悬浮液。将单单元悬架传输到传真管。
使用流量细胞计激发GP并收集文本协议中概述的 FITC 荧光水平。要制定校准曲线,在每升零到 2500 毫克的范围内对标准 2'FL 进行 8 到 10 次稀释。培养2'FL生物传感细胞,并诱导它们与标准稀释,如文本协议中概述。
在五毫升 LB 介质中启动 2'FL 产生菌株的培养,并在 37 摄氏度下一夜之间生长。第二天,亚培养在1%在250毫升准备的最小介质和添加甘油到每升10克的最终浓度。在37摄氏度下孵育,直到培养达到,OD600在零点5和零点7之间。
然后将IPTG加入到零点五毫摩尔和乳糖的最终浓度中,最终浓度为每升2克。在37摄氏度下孵育,连续摇晃24小时。第二天,将隔夜培养转移到无菌的50毫升管和离心机在900倍g15分钟。
丢弃上一杯,将颗粒重新悬浮在去压水中。重复此洗涤三次,以去除任何残留乳糖。在此之后,将颗粒重新悬浮在五毫升的去化水中。
将细胞放在冰上,在30秒脉冲中以30%的功率使用声波器来使细胞悬浮液。将 2,000 次 g 的细胞离心 25 分钟。取出上清液,并通过无菌过滤器。
将过滤的上清液存放在摄氏四度,直到准备好进行分析。接下来,接种2'FL生物传感细胞的培养物。在中日志阶段,诱导细胞与细胞的细胞以相当于用于进行校准曲线的2'FL的浓度。
执行文本协议中概述的校准。在此之后,在流式测速仪上运行样本。通过绘制荧光输出与寡糖浓度并比较标准与细胞酸盐的响应,生成剂量响应曲线。
首先,将FLαlyzedβ乳酸酶溶解到每毫升1000个单位,在一毫摩尔氯化镁中。为了确定所需的酶的最佳浓度,生长2'FL生物感应细胞的 inolum,并在中日志阶段,诱导乳糖和2'FL。到 100 微升培养物,添加可变数量的β乳糖酶,最多 12 个单位。
让文化在37摄氏度下一夜之间随着持续摇晃而生长。测量文本协议中描述的荧光,通过确定最小酶浓度来计算所需的酶最佳单位,以实现所需的信号衰减。到2'FL产生细胞生长24小时添加β乳糖酶的最佳单位,并在37摄氏度过夜孵育,确定2'FL滴答声,如前面所述。
首先,开始2'FL生产菌株的25毫升培养。一旦在中原阶段诱导该菌株,在37摄氏度下孵育培养24小时。接下来,在 LB 介质中接种大肠杆菌 BL21 培养。
在 37 摄氏度下将其生长到中日志阶段,然后将 15 毫升的这种培养添加到 24 小时 2'FL 培养中。在37摄氏度下孵育3小时。然后,确定如前所述的 2'FL 奶嘴。
首先,开始2'FL生产菌株的25毫升培养。一旦在中原位诱导该菌株,在37摄氏度下孵育培养24小时。在培养中加入两卷 100% 乙醇,并摇好。
在37摄氏度下孵育4小时。然后,将悬浮液在 900 次 g 下离心 15 分钟。收集上清液和孵育过夜在4摄氏度沉淀乳糖。
通过滤纸将溶液传递,以去除沉淀的乳糖。收集包含细胞赖化的滤盐,并确定如前所述的 2'FL 滴答声。本研究采用高通量策略,对富二氧化硅氧化硅进行联杆检测。
这是通过基因工程E.Coli构建全细胞生物传感器实现的,当用特定的甘油诱导时,用荧光信号进行响应。在流量细胞仪上分析的不同感应条件下的荧光信号显示,与仅对病媒或 3'FL 的生物传感器相比,2'FL 生物传感器的荧光度增加了 100 倍以上。这表明生物传感器具有高联动特异性。
通过生成具有不同碳水化合物水平的剂量反应曲线,可以确定测定的敏感性。2'FL 检测的动态线性范围,见为每升 40 至 400 毫克,检测限值为每升 4 毫克。此检测可以在工作日进行,如记者表达式动力学的快照测量中显示的。
生物传感细胞可用于检测和量化工程2'FL生产菌株的2'FL,使用许多策略来减少来自外源乳糖的信号,使读出的信号直接对应于2'FL浓度。一种策略是使用对改性乳糖不采取行动的β乳糖酶。另一种策略是利用乙醇,它不仅选择性地沉淀乳糖,而且使产生细胞,因为细胞解解是一个必要的。
最后,最有效但耗时的方法是细胞解解前对细胞进行颗粒和洗涤,以释放细胞内2'FL。一旦我们建立了这种方法,我们能够使用不同的酶扩展寡糖靶的系列。目前,我们可以检测出9种不同的寡糖,我们正在研究更多。
在优化这种测定时,我们注意到酶的鲁棒性使我们能够想出一种技术,在大约五分钟内给出一个链接特定的读出。虽然这里使用的试剂都不是特别危险的,但使用这种方法的试剂应遵循标准的生物危害和生物控制程序,包括穿着适当的 PPE。
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