בגישה מודולרית הסינתזה של N- glycans עבור הקובץ המצורף הזכוכית מצופה אלומיניום אוקסיד שקופיות (שקופית ACG) וגם microarray glycan פותחה לשימוש פרופיל של HIV בהרחבה נטרול נוגדנים הוכח.
מאמר שיטה
בגישה מודולרית הסינתזה של N- glycans עבור הקובץ המצורף הזכוכית מצופה אלומיניום אוקסיד שקופיות (שקופית ACG) וגם microarray glycan פותחה לשימוש פרופיל של HIV בהרחבה נטרול נוגדנים הוכח.
אנו מציגים דרך יעילה במיוחד עבור הכנה מהירה של מגוון רחב של N-מקושרים oligosaccharides (מוערך יעלה על 20,000 מבנים) אשר נמצאים בדרך כלל על אדם glycoproteins. כדי להשיג את הגיוון מבניים הרצוי, האסטרטגיה החל הסינתזה כימותרפיה-אנזימטי של שלושה סוגים של מודולים פלואוריד oligosaccharyl, ואחריו שלהם stepwise glycosylations α-סלקטיבית של 3-O ו 6-O עמדות של מנוז שאריות trisaccharide ליבה משותפת שיש חיבור אמיתי מכריע β-mannoside. בהמשך קשרנו את N- glycans השטח של שקופיות זכוכית מצופה אלומיניום אוקסיד (ACG) כדי ליצור מערך מעורב קוולנטיות לניתוח של הטרו-ליגנד אינטראקציה עם נוגדן HIV. בפרט, הקלד התנהגות מחייב שזה עתה מבודד HIV-1 נטרול בהרחבה נוגדנים (bNAb), PG9, לתערובת של האיש צפופים5GlcNAc2 (אדם5) ומורכב 2, 6-di-sialylated דו-antennary N- glycan (SCT ) על מערך ACG, פותח שדרה חדש כדי להנחות את העיצוב immunogen יעיל עבור פיתוח החיסון HIV. בנוסף, מערך ACG שלנו מגלם כלי רב עוצמה כדי ללמוד אחרים נוגדנים HIV להתנהגות הטרו-ליגנד מחייב.
N- glycans על glycoproteins covalently מקושרים של אספרגין (Asn) שאריות של sequon Asn-Xxx-Ser/חמישי הקונצנזוס, אשר משפיעים על מספר תהליכים ביולוגיים כגון זיהוי חלבונים קונפורמציה, antigenicity, המסיסות, לקטין 1 , 2. סינתזה כימית של N-oligosaccharides מקושר מייצג סינתטי אתגר משמעותי בשל הטרוגניות מיקרו מבני ענק ואדריכלות מסועף מאוד שלהם. בחירה זהירה של הגנה על קבוצות לכוון תגובתיות של אבני הבניין, להשגת סלקטיביות מרכזי anomeric, ועל שימוש נכון יזם / activator(s) הם רכיבי מפתח של סינתזה של oligosaccharides מורכבים. כדי לפתור בעיה זו של מורכבות, כמות גדולה של עבודה כדי לקדם סינתזה - glycan Nדווח לאחרונה3,4. למרות הגישות האלה חזקים, מציאת שיטה יעילה עבור הכנת מגוון רחב של N- glycans שרידים (~ 20,000) תואר אתגר.
קצב מוטציה מהירה של HIV-1 כדי להשיג את מגוון גנטי מקיף ואת יכולתו לברוח מן לנטרל תגובת נוגדנים, הוא בין האתגרים הגדולים ביותר כדי לפתח את החיסון בטוח, אמצעי מניעה נגד HIV-15,6 , 7. אחד טקטיקה יעילה HIV משתמש כדי למנוע את התגובה החיסונית של המארח הוא גליקוזילציה post-translational של המעטפה gp120 גליקופרוטאין עם מגוון N-מקושרים glycans נגזר מארח גליקוזילציה מכונות8, 9. דו ח זה התבצעה לגבי ניתוח מדויק של גליקוזילציה gp120 HIV-1 monomeric רקומביננטי מתאי 293T כליה אנושית עובריים (HEK) מרמז על המופע של microheterogeneity מבניים עם תבנית ספציפית תא אופיינית10 , 11 , 12. לפיכך, הבנה specificities glycan של HIV-1 bNAbs דורש טוב מאופיין gp120 הקשורים N- glycan מבנים בכמות מספקת לצורך ניתוח.
גילוי glycan microarray טכנולוגיה בתנאי חקר מבוססות תפוקה גבוהה של specificities של מגוון רחב של חלבונים פחמימות-כריכה, וירוסים/בקטריאלי adhesins, רעלים, נוגדנים lectines13,14 . הסידור glycans שיטתית בתבנית ערוכים מבוססי שבב יכול לקבוע זיקה נמוכה בעייתי אינטראקציות חלבון-glycan דרך המצגת multivalent15,16,17,18. סידור glycan מבוססי שבב זה מופיע בנוחות לחקות ביעילות תאים תאים ממשקים. כדי להעשיר את הטכנולוגיה להתגבר על הבעיה לא אחידה המשויך מערך קונבנציונאלי תבניות, הקבוצה שלנו פותח לאחרונה מערך glycan שקופית הזכוכית מצופה אלומיניום אוקסיד (ACG) באמצעות glycans הסתיימה חומצה phosphonic כדי לשפר את עוצמת האות, הומוגניות, רגישות19,20.
כדי לשפר את ההבנה הנוכחית על glycan epitopes של לאחרונה מבודד HIV-1 בהרחבה נטרול נוגדנים (bNAbs), פיתחנו אסטרטגיה מודולרי יעילה במיוחד עבור הכנת מערך רחב של N-מקושרים glycans21 ,22 יודפס על ACG שקופית (ראה איור 1). ירידה לפרטים מחקרים פרופיל של HIV-1 bNAbs על מערך ACG הציע זיהוי חריג הטרו-glycan מחייב התנהלות חזק מאוד bNAb PG9 שהיה מבודד HIV נגוע יחידים23,24,25.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת D1/D2 זרוע מודולים22
2. הכנת Glycan 10
3. הכנת Glycans עם הזנב חומצה Phosphonic19,22
4. Glycan מערך
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אסטרטגיה כימותרפיה-אנזימטי מודולרי לסינתזה של מגוון רחב של N -glycans מוצג באיור1. האסטרטגיה היא מבוססת על העובדה כי ניתן ליצור גיוון בהתחלה על ידי כימותרפיה-אנזימטי סינתזה של המודולים חשוב שלוש, ואחריו את mannosylation ספציפיים α-ה 3-O ו/או 6-O המיקום של השאריות מנוז המשותפים trisaccharide הליבה של N- glycans. בהתחשב המגוון מבנית של bi - tri-, סוג מורכב טטרה-antennary N- glycan מבנים, אנו מאמינים כי ערכה של תורמים...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחלקה של HIV-1 bNAbs כולל PG9, PG16 ו PGTs 128, 141-145 דווחו להיות חזק מאוד בהשמדת 70-80% של מחזורי מבודד HIV-1. Epitopes של bNAbs האלה מאוד נשמרים בין המשתנים של כל הקבוצה HIV-1 מ', ולכן הם להנחות את העיצוב immunogen יעיל עבור חיסון HIV שמעודדים נטרול נוגדנים23,24,25 . כחלק מהמאמצים הנמשכים שלנו לזהות את epitopes glycan של HIV-1 בהרחבה נטרול נוגדנים, סינתזה כימית, אנזימטי של פאנל של מנוז גבוהה היברידית, סוג מורכב oligosacchari...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
המחברים תודה את חטיבת טכנולוגיות סרט דק, מרכז מחקר טכנולוגיית כלי נגינה (ITRC), לאומי מוחל מעבדות מחקר, שער המזרח, טייוואן. עבודה זו נתמכה על ידי המועצה הלאומית למדע (מענק. לא. רוב 105-0210-01-13-01), אקדמיה Sinica.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חומצה אצטית | סיגמא אולדריץ' | 64197 | |
| אצטוניטריל | סיגמא אולדריץ' | 75058 | |
| אנהידריד אצטי | סיגמא אולדריץ' | 108247 | |
| מגנזיום גופרתי נטול מים | סיגמא אולדריץ' | 7487889 | |
| בורון טריפלואוריד אתיל אתראט | סיגמא אולדריץ' | 109637 | |
| אלבומין בסרום בקר | Sigma Aldrich | 9048468 | |
| ביו-ג'ל P2 פוליאקרילאמיד | Bio-Rad | 1504118 | |
| Bis(cyclopentadienyl)hafnium(IV) dichloride | Sigma Aldrich | 12116664 | |
| β-1, 4 Galactosyl transferases מחלב בקר | Sigma Aldrich | 48279 | |
| טכנולוגיית BioDot Cartesion עם סיכה רובוטית SMP3 (Stealth Micro Spotting Pins) | Arrayit | ||
| סריום אמוניום מוליבדט | TCI | C1794 | |
| סריום אמוניום חנקתי | סיגמא אולדריץ' | 16774213 | |
| שקופית זכוכית נקייה | שוט | ||
| Cytidine-5′-monophospho-N-acetylneuraminic acid | Sigma Aldrich | 3063716 | |
| Deuterated | Chloroform Sigma Aldrich | 865496 | |
| Donkey Anti-Human IgG (Alexa Fluor647 Conjugated | Jackson Immuno Research, USA | 709605098 | |
| דיכלורומתאן | סיגמא אולדריץ' | 75092 | |
| דיאתילאמינוגופרית טריפלואוריד | סיגמא אולדריץ' | 38078090 | |
| דימתילפורממיד | סיגמא אולדריץ' | 68122 | |
| אתיל אצטט | סיגמא אולדריץ' | 141786 | |
| אתילן גליקול | אקרוס אורגני | 107211 | |
| תאי דגירה של שקופיות מסגרת | סיגמא אולדריץ' | ||
| גואנוזין 5'- מלח דיסודיום דיפוספו-B-L-פוקוז | Sigma Aldrich | 15839700 | |
| Lab tracer תוכנה 2.0 | סעיף 4 של קורא הפרוטוקול | ||
| GenePix Pro 4300A (ניתוח תמונות מיקרו-מערך) | התקנים מולקולריים | www.moleculardevices.com | |
| תוכנת GraphPad Prism (עיבוד תמונה) | GraphPad Software, Inc | http://www.graphpad.com/guides/prism/6/user-guide/ | |
| ליתיום הידרוקסיד | סיגמא אולדריץ' | 1310652 | |
| מנגן כלוריד | סיגמא אולדריץ' | 7773015 | |
| מתנול | סיגמא אולדריץ' | 67561 | |
| N-בוטנול | סיגמא אולדריץ' | 71363 | |
| חומצה אוקסלית | אקרוס אורגני | 144627 | |
| פלדיום הידרוקסיד | סיגמא אולדריץ' | 12135227 | |
| פוספט חוצץ מלח | תרמו פישר סיינטיפיק | ||
| פירידין | סיגמא אולדריץ' | 110861 | |
| P-טולואן חומצה סולפונית מונוהידרט | סיגמא אולדריץ' | 773476 | |
| כסף טריפלטה | סיגמא אולדריץ' | 2923286 | |
| סודיום ביקרבונט | סיגמא אולדריץ | 144558 | |
| נתרן | |||
| מימן פחמתי | סיגמא אולדריץ' | 144558 | |
| נתרן מתוקסיד | סיגמא אולדריץ' | 124414 | |
| נתרן גופרתי | סיגמא אולדריץ' | 7757826 | |
| טולואן | סיגמא אולדריץ' | 108883 | |
| Tris buffer | Amresco | N/A | דרגה טהורה במיוחד |
| Tween-20 | Amresco | 9005645 | |
| Uridine diphosphate galactose (UDP-galactose) | Sigma Aldrich | 137868521 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה