Optimierung der zytosolischen Proteinkonzentration und der primärantikörpertitration
Es ist wichtig, einen linearen dynamischen Bereich von zytosolischen Thrombozytosolproteinen im Test zu etablieren, da Signaländerungen direkt proportional zu Proteinveränderungen im Thrombozytosol sind. Die Verwendung von ganzem Thrombozytenlysatgemisch im Assay kann die Signalintensität der Zielproteine (TDP-43 und P(S409-412) TDP-43) reduzieren und zu einem hohen Hintergrundsignal beitragen. Daher wurde bei diesem Test der klare Überstand (zytosolische Fraktion) nach dem Bruch der Thrombozyten verwendet (Abbildung 2).

Abbildung 2: Die Signalklarheit hängt von der Probenqualität ab. (A) Das homogenate Blutplättliche Glysat stört die Anti-TDP-43-Antikörperbindung; daher wurde ein lautes Elektropherogramm beobachtet. (B) Die zytosolische Thrombozytosolfraktion wurde aus der Zentrifugation des gesamten Lysats (16.000 x g für 30 min) gewonnen. Die meisten membranösen Proteine wurden entfernt; Daher wurde die Anti-TDP-43-Antikörperbindung an das TDP-43-Protein verbessert (blaue Linienspur). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Ein linearer Dynamikbereich für die Thrombozytosolproteinkonzentration wurde bei 0,2–0,8 mg/ml festgelegt. Es wurde eine Assay-Vorlage angenommen, damit sowohl die Proteinkonzentration als auch die primäre Antikörpertitration in einem Test durchgeführt werden konnten (Abbildung 3).

Abbildung 3: Linearer Dynamikbereich für die Thrombozytosolproteinkonzentration. (A) Sowohl die Proteinkonzentrationen als auch die Antikörpertitrationen wurden im selben Lauf auf einer Platte optimiert. (B) Der lineare Arbeitsbereich (0,2–0,8 mg/ml) für Proteine wurde festgelegt. Eine Proteinlast von 0,5 mg/ml wurde durch a-ERK-Antikörper als Positivkontrolle (Kapillare 25) gekennzeichnet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Es sollte beachtet werden, dass der Glyzeringehalt im Probenvorbereitungsröhrchen weniger als 20 % (endgültig) betragen sollte, da sich die hohe Glycerinkonzentration sonst negativ auf die primäre Antikörperbindung auswirkt.
Bestimmung der optimalen Belichtungszeit
In der älteren Version der Software musste die optimale Belichtungszeit durch Plotten von Spitzenflächen gegen Dieproteinkonzentration (mg/ml) bestimmt werden. Die neue Version bietet ein neues Tool namens HDR-Erkennungsprofil (High Dynamic Range)(Abbildung 4). Über das Bildpanel wurde die Möglichkeit geboten, alle Belichtungszeiten (d. h. 5 s, 15 s, 30 s, 60 s, 120 s, 240 s, 480 s) zusammen anzuzeigen. Computersoftware analysierte alle Belichtungszeiten und identifizierte automatisch die beste Belichtungszeit (HDR). Das HDR-Erkennungsprofil lieferte aufgrund der höheren Empfindlichkeit von CEI einen deutlich größeren Dynamikbereich, was eine bessere Detektion und Quantifizierung über einen größeren Probenkonzentrationsbereich bedeutet. Benutzer haben jedoch immer noch die Möglichkeit, eine Belichtungszeit auszuwählen, die dem experimentellen Ziel entspricht. Mit dieser Funktion wurde eine optimale Belichtungszeit für TDP-43-Protein gefunden. Der Peak stellt die optimale Belichtungszeit dar (Abbildung 4A). Für diesen Antikörper wurde eine einzige Expositionszeit (4 s) definiert, nachdem alle neun Expositionszeiten zwischen 1–512 s überprüft wurden (Abbildung 4B).

Abbildung 4: HDR-Erkennungsprofil (High Dynamic Range) für ein Zielprotein. (A) Der TDP-43-Proteinpeak stellt die optimale Belichtungszeit für das Zielprotein dar. a-TDP-43 Abtitration betrug 1:300, und die Thrombozytosolproteinkonzentration betrug 0,5 mg/ml. Die softwaredefinierte blaue Linie zeigt die optimale Belichtungszeit an. (B) Diese Abbildung stellt eine benutzerdefinierte Einzelbelichtungszeit (4 s) nach Überprüfung aller neun Belichtungszeiten zwischen 1–512 s dar. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
TDP-43-Spiegel bei humanen Thrombozytosol-Spiegeln von ALS-Patienten
Eine Blutbasis Biomarker Entwicklung durchgeführt wurde. Unter Verwendung optimierter Assay-Bedingungen wurden zytosolische Thrombozysatfraktionen von ALS-Patienten mit zwei Antikörpersätzen analysiert (d.h. Anti-TDP-43 [Pan]-Antikörper, ein Antikörper, der phosphorylierte Derivate des TDP-43-Proteins erkennt; hier wurde a-P [S409/410-2] TDP-43 verwendet). In dieser Demonstration werden krankheitsspezifisches TDP-43 und sein phosphoryliertes Derivat vorgestellt (Abbildung 5).

Abbildung 5: Eine Darstellung des prädiktiven Phosphorylierungswerts (PPV) von TDP-43. Die absolute Menge an phosphoryliertem TDP-43 und Pan TDP-43 allein zeigte keinen großen Unterschied zwischen den ALS- und Kontrollgruppen. PPV deutete jedoch auf einen leichten Anstieg der ALS-Kohorte hin, obwohl es keinen statistischen Unterschied zwischen den beiden Gruppen aufgrund unzureichender Anzahl von Probanden gab (ALS = 25, Kontrolle = 27). Ein niedriger Cohen-d-Wert zwischen den Mitteln von ALS und der Kontrollgruppe zeigte aufgrund der geringen Stichprobengröße eine geringe Effektgröße zwischen den beiden Gruppen (Kontrolle = 25, ALS = 27). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Die Gesamtmenge TDP-43 wurde anhand der Kalibrierkurve quantifiziert (Abbildung 6)

Abbildung 6: Standardkalibrierungskurve. Kommerziell erworbene rekombinante TDP-43-Proteinkonzentrationen wurden verwendet, um eine Standardkurve zu konstruieren. Jede Datenmenge stellt den Durchschnitt der Triplicate dar. Die Proteinbandintensitäten waren konzentrationsabhängig (Inset). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Die Quantifizierung des phosphorylierten TDP-43-Proteins war aufgrund der kommerziellen Nichtverfügbarkeit dieses Proteins nicht möglich. Stattdessen wurde ein vorhergesagter Phosphorylierungswert (PPV) festgelegt, der den Prozentsatz der phosphorylierten Arten von TDP-43 definiert. PPV wurde anhand der folgenden Gleichung aus zwei sequenziellen CEI-Assays für dieselbe Probe ermittelt.

Intra- und Inter-Run-Assay-Variabilität wurden in gepoolten menschlichen ALS-Thrombozytosolfraktionen getestet (Abbildung 7)

Abbildung 7: Assay-Variationen. (A) Zwei Kapillaren, die mit derselben Probe beladen waren, wurden von CEI analysiert, und die Intra-Run-Assay-Variation wurde als CV% = 14,9 berechnet. (B) Die gleiche Stichprobe wurde an drei verschiedenen Assay-Tagen und in drei verschiedenen Assay-Läufen analysiert. Die Differenz zwischen den durchläufen Assaywurde als CV% = 18,7 berechnet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Obwohl die Variationswerte für den Intra-Run-Wert (Kapillar-zu-Kapillar-Variation) im akzeptablen Bereich (CV% = 14,9) fielen, war der Inter-Run-Assay-Wert relativ hoch (CV% = 18,7). Es wird interpretiert, dass diese Variation auf die Verwendung von Kapillarpatronen und Probenplatten aus verschiedenen Losen zurückzuführen sein kann. Es wird empfohlen, Reproduzierbarkeitsstudien an CEI-Komponenten mit der gleichen Chargennummer durchzuführen.
Tabelle 1: CEI-Assayplattenladescha. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.
Tabelle 2: Vorlage für die Herstellung von probenmischen. Nach eingabeder Proteinkonzentration aus unbekannten Proben berechnen interaktive Zellen automatisch, wie viel Volumen für die Vorbereitung des Probenmixes verwendet werden muss. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.