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Articolo metodologico

Chemio-enzimatico di sintesi della N- glicani matrice dello sviluppo e dell'anticorpo HIV profilatura

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DOI:

10.3791/55855

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5 febbraio 2018

In questo articolo

Sommario

Un approccio modulare alla sintesi di N- glicani per il collegamento ad un vetro rivestita di ossido di alluminio diapositiva (ACG) come è stato sviluppato un microarray glycan e suo utilizzo per la profilazione di un HIV anticorpo di neutralizzazione ampiamente è stata dimostrata.

Abstract

Vi presentiamo un modo altamente efficiente per la preparazione rapida di una vasta gamma di N-collegato oligosaccaridi (stimati a superare i 20.000 strutture) che si trovano comunemente sulle glicoproteine umane. Per ottenere il desiderato diversità strutturale, la strategia ha cominciato con il chemio-enzimatico di sintesi dei tre tipi di moduli di fluoruro di oligosaccharyl, seguite da loro graduale glycosylations α-selettivo presso la 3-O e 6-O posizioni della residui di mannosio del trisaccaride nucleo comune avendo un legame β-mannoside cruciale. Abbiamo attaccato ulteriormente gli N- glicani alla superficie di una lastra di vetro rivestita di ossido di alluminio (ACG) per creare un array misto covalente per l'analisi dell'interazione ligando-etero con un anticorpo HIV. In particolare, il comportamento di associazione di un nuovo isolato HIV-1 largamente anticorpo neutralizzante (bNAb), PG9, alla miscela di ravvicinate Man5GlcNAc2 (uomo5) e 2,6-di-sialilato bi-antennary complesso tipo N- glycan (SCT ) su una matrice ACG, apre una nuova strada per guidare la progettazione immunogen efficace per lo sviluppo del vaccino HIV. Inoltre, la nostra matrice ACG incarna un potente strumento per studiare altri anticorpi anti-HIV per il comportamento di etero-ligando.

Introduzione

N- glicani su glicoproteine sono covalentemente ad l'asparagina (Asn) residuo di sequon di Asn-Xxx-Ser/Thr di consenso, che interessano diversi processi biologici come il riconoscimento di conformazione, antigenicità, solubilità e lectina di proteina 1 , 2. la sintesi chimica di N-collegati oligosaccaridi rappresenta una sfida sintetica significativa a causa della loro enorme eterogeneità strutturale micro e architettura altamente ramificato. Un'attenta selezione di proteggere gruppi per ottimizzare la reattività di blocchi predefiniti, raggiungimento di selettività presso centri anomerici e ....

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Protocollo

1. preparazione del D1/D2 braccio moduli22

  1. Preparazione di intermedi 2
    1. Pesare a partire del materiale 1 (illustrata nella Figura 2, p-methoxyphenyl-O-2-acetamido-2-deoxy-β-D-glucopyranosyl-(1→2)-α-D-mannopyranoside (100 mg, 0.204 mmol)) in una provetta da 15 mL e sciogliere in Tris tampone (25 mM, pH 7.5) contenente Dicloruro di manganese (MnCl2, 10 mM) per ottenere una concentrazione finale glycan di 5 mM.
    2. Aggiungere 2 equivalenti di galattosio di uridina difosfato (UDP-Gal).
    3. Aggiungere 150 unità di en....

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Risultati

Una strategia modulare chemo-enzimatica per la sintesi di una vasta gamma di N -glicani è presentata nella Figura 1. La strategia è basata sul fatto che la diversità può essere creato all'inizio da chemio-enzimatico di sintesi dei tre moduli importanti, seguita dalla mannosilazione α-specifiche con il 3-O e/o 6-O posizione del residuo mannosio del comune trisaccaride nucleo di N- glicani. Considerando la diversità struttura.......

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Discussione

Una classe di HIV-1 bNAbs tra cui PG9, PG16 e PGTs 128, 141-145 sono stati segnalati per essere altamente potente nel neutralizzare il 70-80% del circolante isolati HIV-1. Gli epitopi di questi bNAbs sono altamente conservati tra le varianti del gruppo intero di HIV-1 M, quindi si può guidare la progettazione immunogen efficace per un vaccino contro l'HIV suscitare anticorpi neutralizzanti23,24,25 . Come parte dei nostri sforzi .......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Gli autori ringraziano il Thin Film Technology Division, strumento Technology Research Center (ITRC) e laboratori di ricerca applicata nazionale, parco scientifico Hsinchu, Taiwan. Questo lavoro è stato supportato dal National Science Council (grant no. La maggior parte 105-0210-01-13-01) e Academia Sinica.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Acido aceticoSigma Aldrich64197
AcetonitrileSigma Aldrich75058
Anidride aceticaSigma Aldrich108247
Solfato di magnesio anidroSigma Aldrich7487889
Trifluoruro di boro etere etilicoSigma Aldrich109637
Albumina sierica bovinaSigma Aldrich9048468
Bio-Gel P2 poliacrilammideBio-Rad1504118
Bis(ciclopentadienil)afnio(IV) dicloruroSigma Aldrich12116664
β-1, 4 galattosil transferasi da latte bovinoSigma Aldrich48279
BioDot Tecnologia cartesion con perno robotico SMP3 (Stealth Micro Spotting Pins)Arrayit
Cerio ammonio molibdatoTCIC1794
Cerio nitrato di ammonioSigma Aldrich16774213
Vetrino pulito Schott 
Acido citidina-5&primo;-monofosfo-N-acetilneuraminicoSigma Aldrich3063716
Cloroformio deuteratoSigma Aldrich865496
Donkey Anti-Human IgG (Alexa Fluor647 coniugatoJackson Immuno Research, USA709605098
DiclorometanoSigma Aldrich75092
Dietilamminosolforforato trifluoruroSigma Aldrich38078090
DimetilformammideSigma Aldrich68122
Acetato di etileSigma Aldrich141786
Glicole etilenicoAcros Organic107211
FAST frame slide camere di incubazioneSigma Aldrich
Guanosine 5'- sale disodico difosfo-b-L-fucosio Software Sigma Aldrich15839700
Lab tracer 2.0Sezione 4 del protocollo
GenePix Pro 4300A reader (analisi delle immagini microarray)dispositiviwww.moleculardevices.com
GraphPad Prism Software (elaborazione delle immagini)GraphPad Software, Inchttp://www.graphpad.com/guides/prism/6/user-guide/
Idrossido di litioSigma Aldrich1310652
Cloruro di manganeseSigma Aldrich7773015
MetanoloSigma Aldrich67561
N-butanoloSigma Aldrich71363
Acido ossalicoAcros Organico144627
Idrossido di palladioSigma Aldrich12135227
Fosfato tamponato soluzione salinaThermo Fisher Scientific
PiridinaSigma Aldrich110861
Acido P-Toluene Solfonato monoidratoSigma Aldrich773476
Triflato d'argentoSigma Aldrich2923286
Cloruro di sodioSigma Aldrich7647145
carbonato acidoSigma Aldrich144558
Metossido di sodio Sigma Aldrich124414
Solfato di sodioSigma Aldrich7757826
Toluene Sigma Aldrich108883
Tris buffer AmrescoN/AGrado ultrapuro
Tween-20Amresco9005645
uridina difosfato galattosio (UDP-galattosio)Sigma Aldrich137868521
molecolari 10010023 Bicarbonato di sodio Sigma Aldrich 144558

Riferimenti

  1. Kim, P. J., Lee, D. Y., Jeong, H. Centralized modularity of N-linked glycosylation pathways in mammalian cells. PloS one. 4, e7317(2009).
  2. Townsley, S., Li, Y., Kozyrev, Y., Cleveland, B., Hu, S. L.

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Ristampe e permessi

Tag

Array di N-glicanimicroarray di glicanivetro di ossido di alluminiolegame eteroligandicoanticorpo PG9spettrometria di massaanodizzazione superficialesintesi di glicani