מאמר שיטה

קוורץ-קריסטל מיקרו-איזון ביו-פנינג מבוסס ביוסנסור לחקר אינטראקציות חלבון-תרופה

8 ביולי 2025

במאמר זה

תקציר

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מקור: Takakusagi, Y. Biosensor מבוסס Biopanning וניתוח ביואינפורמטיקה אסטרטגיית ניתוח לאימות גלובלי של אינטראקציות תרופות-חלבונים. J. Vis. Exp. (2020)

סרטון וידאו זה מדגים שיטה לחקר אינטראקציות חלבון-תרופה באמצעות ביו-פנינג מבוסס ביו-סנסור QCM של ספריית הפפטידים-פאגים T7. הביו-פנינג של פאגים המציג פפטיד ספציפי על הביו-חיישן QCM מאפשר בידוד ספציפי של פפטידים בעלי זיקה גבוהה, ולאחר מכן ריצוף חומצות אמינו, המסייע לזהות אתרי אינטראקציה ספציפיים על חלבון המטרה.

פרוטוקול

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הערה: להלן השלבים לבדיקת פאגים T7 המזהים תרופות באמצעות חיישן ביולוגי QCM ושחזור הפאגים המוקרנים באמצעות זיהום E. coli (BLT5615). את הפרוטוקולים לסינתזה של נגזרת של מולקולה קטנה היוצרת חד-שכבה בהרכבה עצמית (SAM) ולבניית ספריית הפפטידים האקראיים T7 המוצגת בפאגים 15-mer ניתן למצוא במקומות אחרים.

1. הכנת שבב חיישן QCM

  1. חבר שבב חיישן קרמי על המתנד של מכשיר QCM 27-MHz, ורשום את התדר הפנימי (Hz) בשלב האוויר לפני אימוביליזציה של מולקולות קטנות.
  2. נתק את השבב ושחרר 20 μL של תמיסה (1 mM ב 70% אתנול) של נגזרת מולקולה קטנה היוצרת SAM על אלקטרודת הזהב של שבב החיישן באמצעות פיפטה.
    זהירות: גביש שבב החיישן שבו ממוקמת אלקטרודת הזהב (Au, 0.1 מ"מ עובי, 2.5 מ"מ i.d., 4.9 מ"מ2) הוא דק ביותר ועלול להיסדק בקלות (SiO2, 0.06 מ"מ עובי, 9 מ"מ i.d). לפיכך, פיפטה בזהירות.
  3. השאירו למשך שעה אחת בטמפרטורת החדר (סביב 20 מעלות צלזיוס) בצלחת פטרי עם טישו לח ומוגן מפני אורות החדר.
  4. שטפו את משטח האלקטרודה בעדינות במים טהורים במיוחד; לאחר מכן, הסירו את טיפות המים על ידי נשיפת אוויר עם מזרק או דוסטר אוויר.
  5. הגדר את שבב החיישן עבור מנגנון QCM ורשום את הפחתת התדר בפאזה האווירית כדי למדוד את כמות המולקולה הקטנה שהושתקה.
    הערה: לפחות, 100 הרץ של תדר פנימי נחוצים לאימוביליזציה מוצלחת של מולקולות קטנות (1 הרץ משתק 30 pg).

2. ביו-פאנינג של ספריית הפאגים T7 באמצעות חיישן ביולוגי QCM (איור 1)

  1. הניחו קובטה עם מערבל מגנטי ייעודי על החיישן הביולוגי QCM ושפכו 8 מ"ל של מאגר התגובה (10 mM Tris-HCl, 200 mM NaCl, pH 7-8) לתוך הקובט.
  2. חבר את שבב חיישן QCM למתנד ומשוך מטה את זרוע המתנד כדי לטבול את השבב במאגר המעורבב במהירות 1000 סל"ד.
  3. התחל לנטר את תדר ה- QCM במחשב האישי (PC) והמתן עד שהחיישן יתאזן לכ- 3 הרץ לדקה של סחף התדר.
  4. הזריקו 8 μL של ספריית פאגים T7 (1—2 × 1010 pfu/mL) לתוך הקובטה (ריכוז סופי: 1—2 × 107 pfu/mL) וסמנו את נקודת ההזרקה על החיישן.
  5. עקוב אחר הפחתת התדרים הנגרמת על ידי קשירה של פאגים T7 למולקולה הקטנה המשותקת על פני אלקטרודת הזהב במשך 10 דקות.
  6. עצור את צג תדר QCM, נתק את שבב החיישן מהמתנד והסר את המאגר על-ידי ניפוח אוויר ו/או פתילה באמצעות מגבונים.
  7. הכנס את שבב החיישן לצלחת פטרי לחה ושחרר את 20 μL של התרחיף של E. coli (BLT5615) (OD600 = 0.5—1.0 לאחר טלטול ב 37 ° C על ידי הוספת IPTG ל 1 mM) תאים מארחים בשלב log על אלקטרודת הזהב.
  8. סגרו את מכסה התבשיל וכסו אותו ברדיד אלומיניום כדי לחסום את האור.
  9. לדגור את המנה ב 37 ° C במשך 30 דקות על מיקסר 96 באר microplate (1000-1500 סל"ד) לשיפור ההתאוששות של פאגים T7 כרוך.
  10. לשחזר את 20 μL של הפתרון ולהשעות אותו לתוך 200 μL של LB medium.
    הערה: הדגימות המתקבלות בשלב זה ניתן לשמר ב 4 ° C במשך שבוע אחד.
  11. הכינו סדרת דילול של תמיסת הפאגים לבידוד פלאק וריצוף DNA בהתאם לנוהל הכללי המתואר בהוראות היצרן.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
איור 1: ייצוג סכמטי של הביו-פנינג מבוסס הביו-חיישנים QCM של ספריית הפפטידים-פאגים T7. ספריית פאגים T7 המציגה פפטידים אקראיים מוזרקת לקובט המכילה את החיץ (תחת ערבוב) שבו שקוע שבב הביו-חיישן QCM והתדר מתייצב. לאחר ניטור הפחתת התדר עקב קשירה של פאגים T7 למולקולות קטנות המשותקות על פני אלקטרודת הזהב של שבב החיישן, שבב החיישן מנותק מהמתנד. דנ"א מהפאג T7 הכבול מתאושש ישירות לאחר זיהום ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
לא הוכרז על ניגוד עניינים.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
AFFINIXQNULVAC, Inc. (טוקיו, יפן)QCM2008-STKITמכיל קוביית זכוכית, מגנט ערבוב, תוכנת הפעלה וניתוח עם מחשב Windows
שבב חיישן קרמיULVAC, Inc. (טוקיו, יפן)QCMST27C4 שבבי חיישנים/חבילה
דימתיל סולפוקסידSigma-Aldrich
(סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב)
D8418
אתנולMerck (קנילוורת', ניו ג'רזי, ארה"ב)09-0850
ערכת אימוביליזציה עבור AFFINIXULVAC, Inc. (טוקיו, יפן)QCMIMKTמגיב SAM ומגיב צימוד אמין
LB נוזלי בינוניSigma-Aldrich
(סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב)
L3522Autoclave במשך 20 דקות
NaClMerck (קנילוורת', ניו ג'רזי, ארה"ב)S3014
טריסMerck (קנילוורת', ניו ג'רזי, ארה"ב)252859

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

QCMBiopanningT7

מאמרים קשורים