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Artículo de método

Péptido y proteína cuantificación usando automatizado inmuno-MALDI (iMALDI)

7.1K vistas

DOI:

10.3791/55933

18 de agosto de 2017

En este artículo

Resumen

Se presenta un protocolo para la cuantificación de proteínas en fluidos biológicos complejos utilizando tecnología automatizada inmuno-MALDI (iMALDI).

Resumen

Espectrometría de masas (MS) es una de las tecnologías más utilizadas para la cuantificación de proteínas en muestras complejas, con la especificidad del ensayo excelente como resultado de la detección directa de la relación masa / carga de cada molécula de la blanco. Sin embargo, proteómica basada en la MS, como la mayoría otras técnicas analíticas, tiene un sesgo hacia la medición de analitos de alta abundancia, por lo que es un reto a alcanzar límites de detección bajos ng/ml o pg/mL en muestras complejas y esto es el intervalo de concentraciones para muchos proteínas enfermedad relevante en biofluidos como plasma humano. Para ayudar en la detección de analitos de baja abundancia, inmuno-enriquecimiento ha sido integrado en el ensayo para concentrar y purificar la sustancia a analisar antes de medición MS, mejorando significativamente la sensibilidad del ensayo. En este trabajo, la tecnología de inmuno - mediante desorción/ionización del Laser (iMALDI) es presentada para la cuantificación de proteínas y péptidos en biofluidos, basada en inmuno-enriquecimiento en granos, seguida por MALDI-MS medida sin previa elución. Los anticuerpos anti péptidos son funcionalizados en bolas magnéticas y se incubaron con muestras. Después del lavado, los granos son transferidos directamente en un plato blanco MALDI y las señales son medidas por un MALDI-tiempo de instrumento de vuelo (MALDI-TOF) después de la solución de la matriz se ha aplicado a los granos. Se simplifica el procedimiento de preparación de la muestra en comparación con otros ensayos inmuno-MS, y la medición de MALDI es rápida. La preparación de toda la muestra se automatiza con un líquido, manejo del sistema, con mayor rendimiento y mejor reproducibilidad. En este artículo, el ensayo de iMALDI se utiliza para determinar la angiotensina péptido I (Ang I) concentración en el plasma, que se utiliza clínicamente como lectura de la actividad de renina plasmática para la detección del aldosteronism primario (PA).

Introducción

Espectrometría de masas se ha convertido en una herramienta indispensable en proteómica cuantitativa. Espectrometría de masas puede determinar las masas de blanco proteínas o péptidos, por lo tanto las señales del analito obtenido pueden ser altamente específicas en comparación con los inmunoensayos. Dos métodos de ionización por electrospray y MALDI, comúnmente se utilizan para la detección de proteínas y péptidos1,2,3,4. Un desafío importante en la cuantificación de la proteína basada en MS radica en la detección de proteínas de baja abund....

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Protocolo

las cantidades de los reactivos que se describen a continuación se basan en la medición de muestras de plasma paciente 20. El protocolo presentado a continuación sigue las directrices de la Universidad de Victoria ' Comité de ética de investigación de s.

1. generación de la Ang I en Plasma humano

  1. descongelar las muestras de plasma (≥ 200 μL) en una sala de temperatura agua baño durante 5 minutos y luego coloque las muestras en hielo hasta completamente descongelada.
  2. Transfiera 200 μL de cada muestra de plasma manualmente para separar pocillos de una placa de la pozo profundo de 1.1 mL (placa de la muestra) y ....

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Resultados

Un procedimiento automatizado iMALDI para medir Ang se muestra en la figura 1. Péptidos de destino (péptidos endógenos o péptidos de las proteínas digeridas) están enriquecidos en bolas magnéticas anti péptidos, y luego los granos se transfieren a una placa de la blanco para la medición de MALDI. Todo el procedimiento se simplifica en comparación con otras tecnologías inmuno-MS que requieren pasos de elución de péptido adicional. Automatización del ensayo iMA.......

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Discusión

En comparación con la cuantificación de proteína convencional basada en MS, iMALDI utiliza anticuerpos para enriquecer los analitos y purificarlos de muestras complejas, por lo tanto, lo que permite cuantificar proteínas o péptidos en bajas concentraciones. Un paso crítico en el protocolo de iMALDI es inmuno-enriquecimiento de los péptidos de destino. Para ello, se deben seleccionar anticuerpos con alta especificidad y afinidad. En SISCAPA, se ha divulgado que las afinidades de anticuerpo en el 10-9 M o mejor .......

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Divulgaciones

C.H.B posee la patente sobre la tecnología iMALDI.

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo financiero del genoma Canadá y Columbia Británica de genoma para operaciones (204PRO) y desarrollo de la tecnología (214PRO) a través de la red genoma de innovaciones (Ginebra). Agradecemos a la plataforma de descubrimiento de droga en el Instituto de investigación del centro de salud de la Universidad McGill para el uso del instrumento MALDI-TOF para la filmación. H.L. está agradecido por apoyo de una beca postdoctoral de la National Science and Engineering Research Consejo de Canadá (NSERC). C.H.B está agradecida por el apoyo del fondo de dotación de vanguardia (LEEF). C.H.B. está agradecido por apoyo de la Presidencia de McGill Segal en Oncolog....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Control sano de plasma humanoBiorrecuperaciónHMPLEDTA2
Bicarbonato de amonioSigma Aldrich09830
Citrato de amonio dibásicoSigma Aldrich09833
CHAPS (>=98%)Sigma AldrichC9426
Albúmina de clara de huevo de gallina (>98%)Sigma AldrichA5503
Ácido etilendiaminotetraacéticoSigma AldrichEDS
Ácido alfa-ciano-4-hidroxicinámicoSigma Aldrich70990
Solución salina tamponada con fosfatoSigma AldrichP4417
Fluoruro de fenilmetanosulfoniloSigma Aldrich78830
Ácido trifluoroacéticoThermo Fisher Scientific85172Grado LC-MS
acetonitriloFluka34967Agua de grado LC-MS
Fluka39253grado LC-MS
Fluka320099Grado LC-MS
Tris(hidroximetil)aminometanoRoche Diagnostics3118169001
Dynabeads Proteínas G perlas magnéticasThermo Fisher Scientific10003D2.8 μ m, 30 mg/mL
anti-Ang I anticuerpo policlonal de cabraSanta Cruz Biotechnologysc-7419
Nat y SIS Ang Isintetizados en el Centro
Sistema automatizado de manipulación de líquidosAgilent16050-102Estación de trabajo robótica Agilent Bravo
MagnetThermo Fisher Scientific12321DImán Invitrogen DynaMag-2
Rotador de tuboTheromo Scientific400110QLabquake Imán rotador de tubo
Thermo Fisher Scientific12027DynaMag-96 imán con faldón lateral
ImánVP Scientific771RM-1utilizado para tirar de las cuentas hasta el fondo del pozo
MALDI-TOFBrukerBruker Instrumento Microflex LRF
Ácido acético de de Proteómica BC de la Universidad de Victoria-Genoma BC

Referencias

  1. Aebersold, R., Mann, M. Mass spectrometry-based proteomics. Nature. 422 (6928), 198-207 (2003).
  2. Nicol, G. R., et al. Use of an Immunoaffinity-Mass Spectrometry-based Approach for the Quantification of Protein Biomarkers fr....

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Reimpresiones y permisos

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Cuantificaci n de p ptidosMALDI TOFinmunocomprimidoperlas magn ticasmanipulaci n automatizada de l quidosangiotensina Iactividad renina plasm ticaaldosteronismo primario