Articolo metodologico

Rilevamento di autoanticorpi delle isole umane mediante un saggio di elettrochemiluminescenza

8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

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Fonte: Gu, Y. et al., Saggi di elettrochemiluminescenza per autoanticorpi delle isole umane.J. Vis. Exp. (2018)

Questo video mostra il rilevamento dell'elettrochemiluminescenza degli autoanticorpi delle isole nel siero umano. Gli anticorpi nel siero collegano l'antigene coniugato al rutenio con l'antigene di cattura biotinilato, formando complessi che vengono rilevati mediante misurazioni di elettrochemiluminescenza.

Protocollo

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Tutte le procedure che prevedono la raccolta dei campioni sono state eseguite in conformità con le linee guida IRB dell'istituto.

1. Preparazione del buffer

  1. Tampone di marcatura (2x soluzione salina tamponata con fosfato, (PBS), pH 7,9): in 400 mL di acqua distillata deionizzata (DD), aggiungere 100 mL di 10x PBS, regolare il pH a 7,9 con idrossido di sodio (NaOH).
  2. 3 mM di biotina: Sciogliere 1 mg di biotina in 588 μl di tampone di marcatura.
  3. 3 mM di Sulfo-tag: Sciogliere 150 nmol di Sulfo-tag in 50 μL di tampone di marcatura.
  4. Tampone antigenico (5% BSA): in 500 ml di 1x PBS, aggiungere 25 g di albumina sierica bovina (BSA).
  5. Preparare una soluzione di acido acetico 0,5 M.
  6. 1,0 M di tampone Tris-HCl pH 9,0: Preparare 1 tampone Tris-HCl M e regolare il pH a 9,0 con HCl.
  7. Tampone di rivestimento (3% Blocker A): in 500 mL di 1x PBS, aggiungere 15 g di Blocker A.
  8. Tampone di lavaggio (0,05 % Tween 20, PBST): in 5000 mL di 1x PBS, aggiungere 2,5 mL di Tween 20.
  9. Tampone di lettura (2x Read Buffer T con tensioattivo): in 500 mL di acqua DD, aggiungere 500 mL di 4x Read Buffer T con tensioattivo (Tabella dei materiali).
  10. Conservare la biotina e il sulfo-tag in un congelatore a -20 °C.
    nota: Sia la biotina che la soluzione di sulfo-tag devono essere sempre preparate al momento appena prima della procedura di etichettatura.

2. Etichetta l'autoantigene delle isole umane con biotina e sulfo-tag

NOTA: Un'alta concentrazione di antigene, ≥0,5 mg/mL, è raccomandata per una reazione di marcatura più efficiente.

  1. Determinare il rapporto molare dell'autoantigene delle isole umane per la biotina e il sulfo-tag.
    1. Ottenere il numero molare dell'antigene dividendo il peso dell'antigene per il peso molecolare.
    2. Utilizzare il rapporto molare di 1:5 per l'antigene con peso molecolare inferiore (≤10 kd) e il rapporto molare di 1:20 per l'antigene con peso molecolare maggiore (>50 kd).
    3. Calcolare il volume della biotina o del sulfo-tag dividendo il numero molare per la sua concentrazione.
  2. Mescolare l'autoantigene delle isole umane con biotina o sulfo-tag con il rapporto molare di 1:5,
    nota: La proteina nei sistemi tampone tris o glicina deve essere sostituita con 2x tampone PBS con pH 7,9 utilizzando la colonna di spin di dimensionamento.
  3. Poiché la biotina e il sulfo-tag sono sensibili alla luce, coprire i tubi di reazione con un foglio di alluminio. Incubare la reazione a temperatura ambiente (RT) per 1 ora.
  4. Durante l'incubazione, adescare la colonna di centrifuga erogando tre volte 2 tamponi PBS nella colonna. Centrifugare la soluzione a 1000 x g per 2 minuti ogni volta.
    nota: Attualmente la reazione di marcatura, attraverso il bridging, è ancora in corso e deve essere fermata.
  5. Arrestare la reazione di marcatura purificando l'autoantigene delle isole umane marcato. Per la purificazione, far passare l'autoantigene attraverso la colonna di centrifugazione e centrifugare la colonna a 1000 x g per 2 min.
  6. Determinare la concentrazione marcata dell'antigene (μg/μL) utilizzando la quantità di proteina dell'antigene e il volume finale.
    nota: Approssimativamente, ci sarà una ritenzione del 90-95% dell'antigene marcato dopo ogni passaggio della colonna di rotazione.
  7. Aliquotare l'antigene marcato e conservare l'antigene marcato a -80 °C.

3. Definisci le migliori concentrazioni e rapporti per i due antigeni marcati per il test (Checker Board Assay)

  1. Preparare due campioni di siero, uno ad alto positivo e uno negativo, con un volume totale di 200 μl per ciascuno.
  2. Aliquotare 4 μl di siero e aggiungere 1x PBS fino a quando il volume finale è di 20 μl per pozzetto per una piastra di reazione a catena della polimerasi (PCR) a 96 pozzetti. Utilizzare metà di una piastra per il campione altamente positivo e l'altra metà per il campione negativo, come mostrato nella Figura 1A.
  3. Aggiungere 10 μL di Biotina e 10 μL di antigene marcato con Sulfo-tag ed eseguire diluizioni seriali per i due antigeni marcati in modo diverso, come mostrato nella Figura 1A. Eseguire una diluizione seriale orizzontale per un antigene marcato e una diluizione seriale verticale per l'altro antigene marcato.
  4. Continuare il resto delle fasi di analisi descritte nei punti da 5.3 a 9.1.
  5. Calcolare il rapporto tra i segnali provenienti dal campione altamente positivo e ciascuno dei segnali corrispondenti provenienti dal campione negativo mostrato nella Figura 1B.
  6. Identifica le migliori concentrazioni per gli antigeni marcati con biotina e sulfo selezionando un punto con il rapporto più alto o quasi più alto tra positivo e negativo. Considerare il basso segnale di fondo del campione negativo per identificare il rapporto.
    nota: Il giorno 1 del saggio comprende le fasi da 4 a 6.

4. Prepara il tampone dell'antigene utilizzando la corretta concentrazione di antigene marcato con biotina/sulfo

  1. Selezionare la concentrazione razionale di ciascun antigene in base al test a scacchiera.
  2. Preparare 3 mL di soluzione antigenica per piastra, utilizzando la concentrazione razionale di antigene marcato con Biotina/Sulfo per il tampone antigenico.

5. Incubare campioni di siero con antigene marcato

NOTA: Ci sono due protocolli in questa sezione, uno senza trattamento con acido sierico e uno con trattamento con acido sierico. Tutti i test degli autoanticorpi delle isole insulari, ad eccezione del test degli autoanticorpi insulinici (IAA), utilizzano un protocollo regolare senza trattamento con acido sierico dalle fasi 5.1 a 5.5, mentre il test IAA salta queste fasi e utilizza il protocollo con trattamento con acido sierico dalle fasi 5.6 a 5.9.

  1. Aliquotare 4 μL di siero e aggiungere 1x PBS fino a quando il volume finale è di 20 μL per pozzetto per una piastra PCR a 96 pozzetti.
  2. Aggiungere 20 μl di soluzione di antigene marcato per pozzetto.
  3. Coprire la piastra PCR con un foglio sigillante per evitare la luce.
  4. Mettere la piastra su uno shaker (bassa velocità) a RT per 2 ore.
  5. Mettere la piastra in frigorifero a 4 °C e incubare per una notte (18 - 24 ore).
    nota: Il seguente protocollo di passaggi da 5.6 a 5.9 è progettato solo per il test IAA e altri test di autoanticorpi saltano questi passaggi.
  6. Mescolare 15 μl di siero con 18 μl di acido acetico 0,5 M per ogni campione di siero. Incubare questa miscela a RT per 45 minuti.
  7. Preparare la soluzione antigenica con la concentrazione razionale di biotina e antigene marcato con Sulfo-tag, sulla base del test a scacchiera, utilizzando il tampone antigenico. In ogni pozzetto, aliquotare 35 μL di tampone antigenico, contenente biotina e antigene marcato con Sulfo-tag, in una nuova piastra PCR.
  8. Prima di terminare la fase di incubazione di 45 minuti (fase 5.6), aggiungere 8,3 μl di tampone Tris pH 9.0 da 1 M a lato di ciascun pozzetto sulla piastra dell'antigene (fase 5.6). È importante limitare la miscelazione tra il tampone Tris e l'antigene. Trasferire immediatamente 25 μl di siero, che viene trattato con acido, al punto 5.6, in ciascun pozzetto e agitare la soluzione. Coprire la piastra PCR con un foglio sigillante per evitare la luce.
  9. Mettere la piastra su uno shaker (bassa velocità) a RT per 2 ore. Mettere la piastra in frigorifero a 4 °C e lasciare incubare la piastra per una notte (18 - 24 ore).

6. Prepara la Piastra di Streptavidina

  1. Prendi una piastra di streptavidina dal frigorifero a 4 °C e lascia che la piastra arrivi a RT.
  2. Una volta che la piastra per streptavidina è a RT, aggiungere 150 μl di bloccante A al 3% a ciascun pozzetto.
  3. Coprire la piastra PCR con un foglio sigillante.
  4. Incubare la piastra in frigorifero a 4 °C per una notte.
    NOTA: Il giorno 2 del saggio include le fasi da 7 a 9.

7. Trasferimento Siero/Antigene Incuba alla piastra di streptavidina

  1. Il giorno successivo, estrarre la piastra di streptavidina dal frigorifero e gettare il tampone dalla piastra. Metti dei tovaglioli di carta asciutti sul tavolo e picchietta la piastra a testa in giù fino a quando non c'è più tampone all'interno dei pozzetti.
  2. Riempire la piastra vuota per streptavidina con 150 μl di PBST per pozzetto ed eliminare il PBST dalla piastra per un totale di tre lavaggi.
  3. Trasferire 30 μL di siero/antigene incubato per pozzetto nella piastra per streptavidina.
  4. Coprire il piatto con un foglio di alluminio per evitare la luce. Agitare la piastra, a bassa temperatura, a RT per 1 ora.

8. Lava la piastra e aggiungi il buffer di lettura

  1. Scartare gli incubati dalla piastra. Aggiungere 150 μl di PBST per pozzetto ed eliminare il PBST dalla piastra per un totale di tre lavaggi.
  2. Dopo il lavaggio, aggiungere 150 μl per pozzetto di tampone di lettura.
    nota: È importante evitare la formazione di bolle d'aria nella soluzione perché ciò influenzerà il modo in cui la lastra viene letta sulla macchina di lettura delle lastre.

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Risultati

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Figura 1: La curva ROC per determinare il cut-off della positività del saggio.È stato selezionato il 99° percentile di specificità corrispondente all'85% di sensibilità ed è rappresentato come un valore indice di 0,023. Questo limite superiore del test è stato preso da 100 controlli sani.

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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
Proteina proinsulinica ricombinante umana (PINS)AmideBioProinsulina umana, Rec
Proteina umana ricombinante GAD65DiamiderhGAD65
Proteina IA-2 ricombinante umanaBioMart creativoIA2
1x soluzione salina tamponata con fosfato (PBS), pH 7,4Thermo Fisher ScientificoCodice 10010-023
10x PBS, pH 7,4Thermo Fisher ScientificoCodice: 70011-044
Albumina sierica bovina (BSA)SIGMA-ALORICHCodice A7906-500G
piastra PCR a 96 pozzetti pescatore14230232
Piastra rivestita di streptavidinaMsdL15SA
Colonna di centrifuga di dimensionamento ZebaThermo Fisher ScientificoCodice 89890
Venti-20pescatoreBP337-500
HclpescatoreA144-500
NaOHpescatoreSS255-1
Base TrizmapescatoreBP152-5
EZ-Link BiotinaThermo Fisher ScientificoPI21329
Sulfo-tagMsdR91AO-1
Blocco AMsdR93AA-1
4x Tampone di lettura T con tensioattivoMsdR92TC-1
EZ-Link NHS-PEG4-BiotinaTermoscienzaCodice 21329
Sulfo-TAGMsdR91AO-1
Piastra di reazione a catena della polimerasi (PCR) a 96 pozzettiMarchio Fisher14230232
Piastra per streptavidina a 96 pozzettiMSD OROL 15SA-1
Colonna di desalinizzazione Zeba SpinTermoscienzaPL208984
Agitatore per piastre a 96 pozzettiPerkin ElmerCodice 1296-003
Lettore di targheMsdQuickPlex SQ120
Centrifuga da banco con secchio rotanteBeckmanAllegra X-15R

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