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Artículo de método

Chemo-enzimático síntesis de N- glicanos para el desarrollo de la matriz y el anticuerpo del VIH perfiles

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DOI:

10.3791/55855

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5 de febrero de 2018

En este artículo

Resumen

Un enfoque modular para la síntesis de N- glicanos para enganchar a un vidrio recubierto de óxido de aluminio slide (diapositiva ACG) como un microarray de glicanos se ha desarrollado y ha demostrado su uso para la elaboración de perfiles de un VIH ampliamente neutralizante del anticuerpo.

Resumen

Presentamos una forma muy eficiente para la preparación rápida de una amplia gama de N-ligado oligosacáridos (estimados para exceder 20.000 estructuras) que se encuentran comúnmente en glicoproteínas humanas. Para lograr la deseada diversidad estructural, la estrategia comenzó con la síntesis enzimática de quimioterapia de tres tipos de módulos de fluoruro de oligosaccharyl, seguidos por su progresivo glycosylations selectivo de α en el 3-O y 6O posiciones de la residuos de manosa de la común trisacárido de base tener un vínculo crucial β-manosida. Más lejos atamos los N- glicanos en la superficie de un portaobjetos de vidrio recubiertos de óxido de aluminio (ACG) para crear un conjunto mixto covalente para el análisis de la interacción ligando-hetero con un anticuerpo de VIH. En particular, el comportamiento del enlace de un recién aislados VIH-1 ampliamente anticuerpo de neutralización (bNAb), PG9, a la mezcla de hombre espaciados5GlcNAc2 (Man5) y el complejo bi-antennary 2, 6-di-sialylated tipo N- glicanos (SCT ) en una matriz ACG, se abre una nueva vía para guiar el diseño del inmunógeno eficaz para el desarrollo de vacuna contra el VIH. Además, nuestra gama ACG incorpora una potente herramienta para estudiar otros anticuerpos anti-VIH para el comportamiento hetero-ligando.

Introducción

N- glicanos de las glicoproteínas son covalente a la asparragina (Asn) residuos de la sequon de Asn-Xxx-Ser/Thr de consenso, que afectan varios procesos biológicos tales como el reconocimiento de lectinas, conformación, antigenicidad y solubilidad de proteína 1 , 2. la síntesis química de N-oligosacáridos vinculados representa un desafío sintético importante debido a su enorme heterogeneidad micro estructural y arquitectura muy ramificado. Cuidadosa selección de la protección de grupos para ajustar la reactividad de bloques de construcción, consecución de selectividad en centros de anomérico ....

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Protocolo

1. preparación de D1/D2 brazo módulos22

  1. Preparación de intermedio 2
    1. Pesan a partir de material 1 (se muestra en la figura 2, p-methoxyphenyl-O-2-acetamido-2-deoxy-β-D-glucopyranosyl-(1→2)-α-D-mannopyranoside (100 mg, 0.204 mmol)) en un tubo de 15 mL y disolver en Tris almacenador intermediario (25 mM, pH 7,5) que contiene Dicloruro de manganeso (MnCl2, 10 m m) para lograr una concentración final de glicanos de 5 mM.
    2. Añadir 2 equivalentes de galactosa de difosfato de uridina (UDP-Gal).
    3. Añadir 150 unidade....

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Resultados

Una estrategia modular de chemo-enzimática para la síntesis de una amplia gama de los N -glicanos se presenta en la figura 1. La estrategia está basado en el hecho de que la diversidad puede crearse en principio por la quimio-enzimático síntesis de los tres módulos importantes, seguido por el mannosylation de α-específicas en el 3-O o 6O posición de los residuos de manosa de la común trisacárido de N- glicanos de la base. T.......

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Discusión

Una clase de bNAb de VIH-1 incluyendo PG9, PG16 y PGTs 128, 141-145 reportaron ser muy potente en la neutralización de 70-80% de los aislados de VIH-1 que circulan. Los epitopos de los bNAb están muy conservados entre las variantes de todo el grupo de VIH-1 M, por lo tanto puede orientar el diseño del inmunógeno eficaz para una vacuna contra el VIH generar anticuerpos neutralizantes23,24,25 . Como parte de nuestros continuos esf.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores agradecen a la división de tecnología de película delgada, centro de investigación de tecnología de instrumento (ITRC) y nacional laboratorios de investigación aplicada, parque científico de Hsinchu, Taiwán. Este trabajo fue financiado por el Consejo Nacional de ciencia (no de la concesión. La mayoría 105-0210-01-13-01) y Academia Sinica.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Ácido acéticoSigma Aldrich64197
AcetonitriloSigma Aldrich75058
Anhídrido acéticoSigma Aldrich108247
Sulfato de magnesio anhidroSigma Aldrich7487889
Teerato de etilo de trifluoruro de boroSigma Aldrich 109637
Albúmina sérica bovinaSigma Aldrich9048468
Bio-Gel P2 poliacrilamidaBio-Rad1504118
Dicloruro de bis(ciclopentadienil)hafnio (IV)Sigma Aldrich12116664
β-1, 4 galactosiltransferasas de leche bovinaSigma Aldrich48279
BioDot Tecnología de cartesion con pin robótico SMP3 (Stealth Micro Spotting Pins)Arrayit
Cerio amonio MolibdatoTCIC1794
Cerio nitrato de amonio CerioSigma Aldrich16774213
Portaobjetos de vidrio limpio Schott 
Citidina-5′-monofosfo-N-acetilneuramínicoácido Sigma Aldrich3063716
Cloroformo deuteradoSigma Aldrich865496
burro Anti-humano IgG (Alexa Fluor647 conjugadoJackson Immuno Research, EE. UU.709605098
DiclorometanoSigma Aldrich75092
Trifluoruro de dietilaminoazufreSigma Aldrich38078090
DimetilformamidaSigma Aldrich68122
Acetato de etiloSigma Aldrich141786
EtilenglicolAcros Organic 107211
FAST Cámaras de incubación de portaobjetos con marco SigmaAldrich
Guanosina 5'- sal disódica difosfo-b-L-fucosa Sigma Aldrich15839700
Lab tracer 2.0 software Sección 4 del Protocolo
Lector GenePix Pro 4300A (análisis de imágenes de microarrays)dispositivos moleculareswww.moleculardevices.com
GraphPad Prism Software (procesamiento de imágenes)GraphPad Software, Inchttp://www.graphpad.com/guides/prism/6/user-guide/
Hidróxido de litioSigma Aldrich1310652
Cloruro de manganesoSigma Aldrich7773015
MetanolSigma Aldrich67561
N-butanolSigma Aldrich71363
Ácido oxálicoAcros Orgánico144627
Hidróxido de paladio SigmaAldrich12135227
Fosfato Solución salina tamponadaThermo Fisher Scientific 
PiridinaSigma Aldrich110861
Ácido sulfónico P-Tolueno monohidratoSigma Aldrich773476
Triflato de plataSigma Aldrich
Bicarbonato de sodioSigma Aldrich 144558
Cloruro de sodioSigma Aldrich 7647145
Sodio carbonato de hidrógenoSigma Aldrich144558
Metóxido de sodio Sigma Aldrich124414
Sulfato de sodioSigma Aldrich7757826
Tolueno Sigma Aldrich108883
Tampón Tris AmrescoN/AGrado ultrapuro
Tween-20Amresco9005645
Uridina difosfato galactosa (UDP-galactosa)Sigma Aldrich137868521
10010023 2923286

Referencias

  1. Kim, P. J., Lee, D. Y., Jeong, H. Centralized modularity of N-linked glycosylation pathways in mammalian cells. PloS one. 4, e7317(2009).
  2. Townsley, S., Li, Y., Kozyrev, Y., Cleveland, B., Hu, S. L.

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Etiquetas

Matriz de N-glucanosMicroarray de glucanosVidrio de óxido de aluminioUnión de heteroligandosAnticuerpo PG9Espectrometría de masasAnodización de superficiesSíntesis de glucanos