Articolo metodologico

Saggio di screening enzimatico basato su idrogel polimerico cromogenico: un metodo ad alto rendimento per lo screening degli enzimi attivi dei carboidrati utilizzando substrati sintetici

8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

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Fonte: Schückel, J., et al. Screening ad alto rendimento di enzimi che degradano i carboidrati utilizzando nuovi kit di saggi per substrati cromogenici insolubili. J. Vis. Exp. (2016).

In questo video, dimostriamo un test ad alto rendimento per lo screening di enzimi attivi in carboidrati utilizzando substrati di idrogel polimerici cromogenici insolubili. L'enzima degrada questi substrati in un prodotto colorato solubile che può essere quantificato misurando l'intensità del colore del prodotto.

Protocollo

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1. Attivazione della piastra del kit di analisi

  1. Attivare la piastra del kit del saggio con filtro a 96 pozzetti (contenente CPH-xilano blu) (elenco dei materiali) aggiungendo 200 μl di soluzione di attivazione (ottenuta con il kit) in ciascun pozzetto, seguita da un'incubazione di 10 minuti a temperatura ambiente senza agitazione.
  2. Applicare il vuoto utilizzando un collettore per vuoto (con il blocco distanziatore all'interno e qualsiasi piastra standard trasparente a 96 pozzetti come piastra di raccolta) per rimuovere la soluzione di attivazione esistente. È anche possibile utilizzare una centrifuga a 2.700 x g per 10 minuti per questo passaggio al posto del collettore del vuoto.
  3. Lavare i substrati CPH aggiungendo 100 μl di acqua sterile e applicare un vuoto (o una forza centrifuga) per rimuovere lo stabilizzante. Ripeti questo passaggio altre due volte e le piastre sono ora pronte per l'uso.

2. Reazione enzimatica

NOTA: Includi sempre il tampone da solo come controllo negativo e, se possibile, enzimi precedentemente caratterizzati come controlli positivi. Utilizzare un numero statisticamente appropriato di repliche. I substrati CPH sono stabili tra pH 3,0 e 10,0 e il volume totale della soluzione enzimatica finale tampone in ciascun pozzetto non deve superare i 180 μl. Al posto della soluzione enzimatica purificata si possono utilizzare anche estratti vegetali o brodo di coltura.

  1. Aggiungere 150 μl di tampone acetato di sodio 100 mM, pH 4,5 e 5 μl di soluzione endocellulasica (fino a una concentrazione finale di 1 U/ml) in ciascun pozzetto della piastra del kit del saggio.
  2. Posizionare la piastra del prodotto (una piastra a pozzetti trasparenti compatibile con il lettore di micropiastre) sotto la piastra del kit di analisi per raccogliere eventuali perdite dalla piastra di reazione durante l'agitazione.
  3. Incubare la piastra del kit di saggio a 25 °C per 30 minuti in un agitatore orizzontale a 150 giri/min.
    NOTA: La miscelazione della reazione nella piastra del kit del saggio durante l'incubazione è fondamentale per ottenere un risultato coerente e riproducibile. I substrati CPH sono stabili fino a 90 °C. Il tempo di incubazione deve essere aumentato fino a 24 ore quando si testano brodi di coltura contenenti concentrazioni enzimatiche sconosciute con substrati CPH. Si noti che i tempi di incubazione appropriati dipendono dall'attività dell'enzima o degli enzimi, ma in generale, se non c'è attività rilevabile entro 24 ore, è probabile che l'enzima non degradi il substrato testato. Un enzima attivo sta degradando i polisaccaridi cromogenici insolubili del substrato CPH in oligosaccaridi cromogenici solubili, che sono visibili come surnatanti colorati.
  4. Posizionare la piastra del prodotto pulito all'interno del collettore del vuoto con il blocco distanziatore all'interno.
  5. Posizionare la piastra del kit di analisi sulla parte superiore e applicare un vuoto (pressione negativa massima di -60 kPa). E' possibile utilizzare anche una centrifuga a 2.700 x g per 10 min.
    NOTA: Il filtrato contenente gli oligosaccaridi colorati come prodotto di reazione è ora nella piastra del prodotto per ulteriori analisi.

3. Rilevamento e quantificazione

  1. Verificare che il volume di liquido in ciascun pozzetto della piastra del prodotto sia approssimativamente lo stesso mediante ispezione visiva.
  2. Leggere l'assorbanza della piastra di raccolta a 595 nm per il blu CPH-xilano utilizzando un lettore di piastre.
  3. Quando si esegue l'analisi dei dati, sottrarre i valori di controllo negativi del solo tampone dai valori dei pozzetti in cui è stato aggiunto un enzima. Calcolare il valore medio e l'errore standard delle medie (SEM) dai pozzi replicati.

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Dichiarazioni

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Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Piastre per kit di testGlicospotPiastre per kit di test personalizzate
Soluzione di attivazioneGlicospotper l'attivazione di substrati CPH
Blocco distanziatore piastra ricevente da 350 ml per collettore vuotoSocietà PallCodice: 5015blocco distanziatore
Piastra filtrante MultiScreen HV a 96 pozzetti, 0,45 μm, trasparente, non sterileMilliporeMSHVN4510piastra di saggio
Micropiastre a 96 pozzetti, polipropileneGreiner Bio-One651201piastra di raccolta dopo il lavaggio dei supporti
Micropiastre Nunc MicroWell a 96 pozzettiTermo ScientificoCodice 269620Piastra del prodotto
Pompa a membrana MZ 2 NTVacuubrandCodice: 732000pompa per vuoto utilizzata con il collettore del vuoto
Infors HT EcotronInfors HT4950132 (Buch & Holm)agitatore orizzontale
SpectraMax M5Dispositivi molecolari10067-750 (VWR)Lettore di assorbanza per piastre a 96 pozzetti
Collettore vuotoSocietà PallCodice: 5017collettore a vuoto
endocellulasi (EGII) (Trichoderma longibrachiatum)MegazymeE-CELTRcellulasi [cel]
α-amilasi (Bacillus licheniformis)MegazymeE-BLAAMamilasi [AMY]

Ristampe e permessi

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Tag

Attivit di degradazione enzimaticaanalisi spettrofotometricamisurazione dell intensit del colorepiastra di reazione porosaraccolta mediante centrifuga

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