Articolo metodologico

Costruzione del fago sintetico visualizzato favolosa biblioteca con diversità su misura

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DOI:

10.3791/57357

1 maggio 2018

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo descrive una procedura dettagliata per la costruzione di una libreria dei fagi-visualizzato anticorpo sintetico con diversità su misura. Gli anticorpi sintetici hanno vaste applicazioni dalla ricerca di base alla malattia diagnostica e terapeutica.

Abstract

Domanda per gli anticorpi monoclonali (mAbs) nella ricerca di base e la medicina è in aumento ogni anno. Tecnologia dell'ibridoma è stato il metodo dominante per lo sviluppo di mAb dal suo primo rapporto nel 1975. Come una tecnologia alternativa, metodi di visualizzazione dei fagi per sviluppo di mAb sono sempre più attraente poiché Humira, il primo anticorpo dei fagi-derivato e uno dei Best-Seller mAbs, è stato approvato per il trattamento clinico dell'artrite reumatoide nel 2002. Come un non-animale basato su tecnologia di sviluppo di mAb, esposizione dei fagi bypassa l'immunogenicità dell'antigene, umanizzazione e manutenzione degli animali che sono richiesti da ibridomi tradizionale tecnologia basato lo sviluppo di anticorpi. In questo protocollo, descriviamo un metodo per la costruzione di librerie Fab dei fagi-visualizzato sintetiche con le diversità del9-10 1010 ottenibili con un singolo elettroporazione. Questo protocollo si compone di: 1) preparazione delle cellule electro-competente ad alta efficienza; 2) estrazione di uracile-contenenti DNA single-stranded (dU-ssDNA); 3) metodo di Kunkel base mutagenesi oligonucleotide-diretta; 4) elettroporazione e calcolo della dimensione di biblioteca; 5) analisi della proteina A/L-based enzima-collegata dell'immunosorbente (ELISA) per la piegatura e la valutazione della diversità funzionale; e 6) analisi di sequenza del DNA della diversità.

Introduzione

anticorpi monoclonali hanno vaste applicazioni che vanno dalla ricerca di base alla malattia diagnostica e terapeutica. A partire dal 2016, mAbs più di 60 sono stati approvati dagli Stati Uniti Food and Drug Administration (USFDA) per il trattamento clinico delle malattie autoimmuni, il cancro e malattie infettive1,2.

Nel 1975, Kohler e Milstein segnalato una tecnica per la generazione continua di anticorpi di una singola specificità clonale da una fonte cellulare indicata come 'ibridomi' e questa tecnica è successivamente diventato una pietra miliare nella medicina e nell'industria....

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Protocollo

Nota: Puntali sterili con filtro devono essere utilizzati in tutto quando si tratta dei fagi per evitare la contaminazione per pistola pipetta e la zona circostante. Zona asettica o cappa deve essere utilizzato quando esperimenti di manipolazione con batteri e fagi. Zona di esperimento dei fagi dovrà essere ripulita utilizzando 2% sodio dodecil solfato (SDS) seguito da etanolo al 70% per evitare la contaminazione dei fagi. Per effettuare diluizioni seriali nel presente protocollo, le nuove punte devono essere utilizzati per ogni diluizione.

1. preparazione di Electro-competenti delle cellule di e. Coli 320

  1. Pre-riscaldare ....

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Risultati

Seguendo il diagramma di flusso della costruzione favolosa biblioteca (Vedi Figura 1), abbiamo preparato M13KO7 helper dei fagi pre-infettato 320 Escherichia coli cellule electro-competenti. L'efficienza di queste cellule electro-competente è stimato come 2 X 109 cfu / µ g quando la spina dorsale phagemid Fab per la costruzione della libreria è stata utilizzata (Figura 4).

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Discussione

Per costruire alta diversità, dei fagi-visualizzato Fab biblioteche, controllo di qualità sono necessari punti di controllo per monitorare le varie fasi del processo di costruzione, tra cui la competenza delle celle electro-competenti, qualità del modello dU-ssDNA, efficienza di CCC-dsDNA sintesi, titolo dopo elettroporazione, Fab pieghevole e diversità dell'amminoacido di CDRs mediante analisi di sequenza di cloni di Fab-fago.

Alta resa e purezza di dU-ssDNA è essenziale per tasso di alta mut.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Gli autori apprezzano Dr. Frederic Fellouse dal laboratorio Sidhu per osservazioni critiche sulla costruzione della libreria di Kunkel metodo basata sintetica dei fagi Fab. Gli autori apprezzano la signora Alevtina Pavlenco e gli altri membri dal laboratorio Sidhu per il prezioso aiuto di preparazione ad alta efficienza elettro-competenti le cellule e. coli e alta qualità dU-ssDNA. Questo lavoro è stato supportato dalla Fondazione nazionale di scienze naturali della Cina (Grant No.: 81572698, 31771006) a DW e dall'Università di ShanghaiTech (Grant No.: F-0301-13-005) al laboratorio di ingegneria dell'anticorpo.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Reagenti
1,0 M H3PO4FisherAC29570
1,0 M Tris, pH 8,0Invitrogen15568-025
10 mM ATPInvitrogen18330-019
100 mM ditiotreitoloFisherBP172
100 mM dNTP miscelaGE Healthcare28-4065-60soluzione contenente 25 mM ciascuno di dATP, dCTP, dGTP e dTTP.
3,3',5,5'-tetrametilbenzidina (TMB)Kirkegaard & Perry Laboratories Inc50-76-02
50X TAEInvitrogen24710030
AgarosioFisherBP160
Carbenicillina, carbSigmaC1389100 mg/mL in acqua,  0,22 μ m filtro-sterilizzare, concentrazione di lavoro: 100 μ g/mL.
Cloramfenicolo, cmpSigmaC0378100 mg/mL in etanolo, 0,22 μ m filtro-sterilizzare, concentrazione di lavoro: 10 μ g/mL.
EDTA 0,5 M, pH 8,0InvitrogenAM9620G
agar granulatoVWRJ637-500G
H2O2 substrato di perossidasiKirkegaard & Perry Laboratories Inc50-65-02
K2HPO4Sigma795488
Kanamicina, kanFisherAC6112950 mg/mL in acqua,  0,22 μ m filtro-sterilizzazione, concentrazione di lavoro: 50 μ g/mL.
KH2PO4SigmaP2222
Na2HPO4Sigma94046
NaClAlfa AesarU19C015
Nanodrop FisherND2000C
NaOHFisherSS256! ATTENZIONE Il NaOH provoca ustioni.
Latte in polvere NON magroSangon BiotechA600669
PEG-8000FisherBP233
Proteina A-HRP coniugatoInvitrogen101123
QIAprep Spin M13 KitQiagen22704
Kit di estrazione del gel QIAquickQiagen28706
Kit di purificazione QIAquick PCRQiagen28104
Proteina ricombinante LFisher77679
T4 DNA polimerasiNew England BiolabsM0203S
T4 polinucleotide chinasiNew England BiolabsM0201S
T7 DNA polimerasiNew England BiolabsM0274S
Tetraciclina, tetSigmaT766050 mg/mL in acqua, 0. 22 μ m filtro-sterilizzare, concentrazione di lavoro: 10 μ g/mL.
TryptoneFisher0123-07-5
Tween-20 SigmaP2287
Glicerolo ultrapuroInvitrogen15514-011
UridinaSigmaU375025 mg/mL in etanolo, concentrazione di lavoro: 0,25 μ g/mL.
Estratto di lievitoVWRDF0127-08
NameCompany Catalog NumberComments
Strains
E.coli CJ236New England BiolabsE4141Genotipo: dut-  ung-  thi-1 relA1 spoT1 mcrA/pCJ105(F' camr). Utilizzato per la preparazione di dU-ssDNA.
E.coli SS320Lucigen60512Genotipo: [F'proAB+lacIq lacZΔ M15 Tn10 (tetr)] hsdR mcrB araD139 Δ (araABC-leu)7679 e Delta; lacX74 galUgalK rpsL thi. Ottimizzato per l'elettroporazione ad alta efficienza e la produzione di batteriofagi filamentosi.
M13KO7New England BiolabsN0315S
NomeAzienda Numero di catalogoComments
>Equipment
0.2-cm gap electroporation cuvettaBTX
96-pozzetto 2mL Piastre a pozzetti profondiFisher278743
96 pozzetti Maxisorppiastre Nunc151759
Flaconi deflettoriCorning
Centrifuga da bancoEppendorf5811000096
Flaconi per centrifugaNalgene
ECM-630 ElettroporatoreBTX
Magnetic ancoretteNalgene
Thermo Fisher centrifugaFisher
Agitatore ad alta velocitàTAITEKMBR-034P
Agitatore per micropiastreQILINBEIERQB-9002
Gestore di liquidi per 96 e 384 pozzettiRAININ
Pipetta multicanaleRAININE4XLS
Amicon concentratoreMerckUFC803096

Riferimenti

  1. Singh, S., et al. Monoclonal Antibodies: A Review. Curr Clin Pharmacol. , (2017).
  2. Reichert, J. M. Antibodies to watch in 2017. MAbs. 9 (2), 167-181 (2017).
  3. Kohler, G., Milstein, C. Continuous cultures of fused cells secreti....

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Phage display sinteticocostruzione di librerie Fabmutagenesi diretta da oligonucleotidicellule elettrocompetenti ad alta efficienzaELISA con Proteina A Lanalisi della sequenza del DNAmetodo di Kunkeldimensione della libreria da elettroporazionediversit anticorpale su misuralibreria sintetica di anticorpi

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