May 8th, 2014
サポートされている脂質二重層と天然膜粒子は、細胞膜の特性を近似することができると分析種々の戦略に組み込むことが好都合システムである。ここでは、サポートされている脂質二分子膜でコーティングされたSiO 2ビーズ、リン脂質小胞または天然の膜粒子からなるマイクロアレイを調製するための方法を実証する。
この手順の全体的な目標は、簡単な調製方法を使用して生体膜マイクロアレイを作成することです。これは、最初にシリカビーズを脂質二重膜でコーティングすることによって達成されます。手順の2番目のステップは、脂質コーティングされたビーズをシリコーンマイクロウェル基板上に堆積させることです。
3番目のステップは、ポリメチルサボキサンスキージを使用して、マイクロウェルにないビーズを除去することです。最後のステップは、脂質コーティングされたビーズアレイを蛍光顕微鏡でイメージングすることです。最終的に、この方法は、アレイイメージングアプローチを使用して毒素脂質相互作用の結合定数を決定するために使用できます。
この方法は、球状に支持された脂質二重層と細胞に由来する天然膜粒子の配列を作成するために使用できます。この技術が既存の方法よりも優れている点は、マイクロウェルの製造を除けば、この技術では、空間的に定義された生体膜アレイを作成するために、基質または脂質膜の化学修飾を必要としないことです。この技術の応用は、ナノメートルの金属ホールアレイに基づく表面プラズマと共鳴を用いた脂質タンパク質相互作用のラベルフリー検出に拡張できます。
この方法は脂質タンパク質の相互作用に関する洞察を提供することができますが、細胞の焦点接着の研究、マイクロウェルアレイ、スキージ調製物など、他のシステムにも適用できます。このビデオは小胞の準備から始まります。まず、小さなガラスバイアルミックスで、小胞の成分脂質。
この溶液には合計半ミリグラムの脂質が含まれており、真空下で混合物を6時間乾燥させます。次に、0.1モルの塩化ナトリウム溶液を作り、乾燥脂質に半ミリリットルを加えます。混合物を室温で一晩インキュベートします。
翌日、混合物をボルテックスして小胞を懸濁します。次に、混合物を浴中で20分間超音波処理し、室温で超音波処理します。超音波処理後、懸濁液を100ナノメートルのポリカーボネート膜フィルターを通して押し出します。
懸濁液を押出フィルターに合計17回通過させます。次に、押し出された小胞を摂氏4度のガラスバイアルに保管します。まず、直径700ナノメートルの二酸化ケイ素ビーズを使用。
0.1モルの塩化ナトリウムに150億ビーズの懸濁液を作ります。懸濁液をボルテックスし、1700Gで20分間遠心分離し、上清を捨てます。resusによる洗浄を繰り返し、ビーズを別のミリリットルの塩溶液に懸濁し、さらに20分間回転させます。
次に、このプロセスを3回繰り返して、球状担持脂質二重層またはSSBを形成します。25マイクロリットルの二酸化ケイ素ビーズ懸濁液と200マイクロリットルの小胞懸濁液を前のセクションから混合します。混合物をボルテックスして点灯させ、室温で1時間後にインキュベートし、混合物を1700Gで20分間遠心分離します。
上清を捨てます。ペレットはピンク色で、ビーズに列DPPEが付いた破裂した小胞になります。PH 7.4で225マイクロリットルのPBSに再懸濁します。.
スピンとResusの懸濁液のステップを2回繰り返して、破裂していない小胞を取り除き、SSBの作成を完了します。マイクロウェルアレイのウェーハを、それぞれ4〜6個のアレイを持つ長方形に分割します。次に、ボルテックス、前節からのSSLB懸濁液を各マイクロウェルアレイに10マイクロリットルを移し替える。
SSBが後で落ち着くまで1時間待ちます。アレイチップをPBSで優しく洗浄し、スクイージグライドを使用してアレイをPBSに5回沈めます。これにより、マイクロウェル内にないSLPが除去されます。
次に、各アレイチップをピンセットでつかみ、PBSをそっと振り落とします。次に、それを新しいPBSバスに移します。チップの上面は濡れたままにする必要があります。
お風呂からチップを取り除き、Wを取り除きます。ラボワイプ付きのPBSのほとんど。アレイを水和状態に保つのに十分なPBSを残します。
次に、200マイクロリットルのBSA溶液をアレイに追加して、非特異的結合をブロックします。アレイを1時間インキュベートします。後で加湿された箱で、マイクロピペットでBSAを取り出し、200マイクロリットルのコレラ毒素溶液を追加します。
次に、アレイを加湿チャンバーに戻します。さらに1時間待ってから、アレイをPBSで洗い、ラップワイプで余分なPBSを吸い取ります。次に、アレイチップを標準的な顕微鏡スライドに置き、24 x 40 mm四方のカバースリップをアレイに取り付けて、イメージングを進めます。
画像解析は、画像J.Automatic粒子解析機能で行うことができます。次に、各配列について、個々の SSB の平均強度をヒストグラムとして要約します。概説された方法を使用した後、アレイ上の100ミクロンの正方形の領域は936個のSSBを示します。
占有率データが計算され、SSLB蛍光強度のヒストグラムが1週間保管された後に生成されました。同じアレイを同じ方法で再解析したところ、蛍光強度やアレイ占有率に変化はありませんでした。概説された方法では、異なる同定マーカーを持つ異なるSSBの逐次沈着も可能でした。
2番目のSSBは10分の1に寄託されました。最初に堆積したSSBの濃度。実験のために、両方のマーカーのオーバーレイが表示されます。
アレイは、さまざまな濃度のGMワンを含むSSBで作成され、一定濃度のコレラ毒素にさらされました。平衡解離定数を決定するために、逆も実行されました。GMの1つ用。
コレラ毒素結合アレイは、ミエリン粒子で作られたこのアレイのような天然の生体膜からも作製できます。親油性フルオロ4 FM 1 43でラベル付けされています。脂質ラフトは、コレステロールやGMなどのガングリオシドが豊富です。
したがって、Alexa 4 88結合コレラ毒素は、対照的に脂質ラフトマイクロアレイに強く結合し、蛍光標識された剥離されたアデンはこれらのアレイに結合しません。アレイは、250ミクロンチャネルのマイクロ流体チップを介してミエリンと脂質ラフトをマイクロウェルに送達することによって作成されました。抗オリゴデンドロサイトIgMで標識され、ミエリンに含まれる硫化硫黄が標識されましたが、脂質ラフトは標識されませんでした。
脂質バトールコーティングビーズが調製されたら、一度は調製されません。この技術は、天然膜粒子アレイの作成に続いて、適切に実行すれば、1時間でアレイを準備するために使用できます。ナノホール表面プラズマや共鳴などの他の方法は、生体分子相互作用のラベルフリーセンシングに使用できます。
このビデオを見れば、脂質胆汁層コーティングビーズと天然膜粒子を使用して生体膜アレイを作成する方法を十分に理解できるはずです。
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この記事では、支持型リピッド二重層を使用したバイオ膜マイクロアレイの作成方法を紹介します。プロセスには、シリカビーズにリピッド二重層をコーティングし、それをシリコン製マイクロウェル基板上にデポジットすることが含まれます。
This method enables the creation of stable, high-density supported lipid bilayer arrays for studying biomolecular interactions without chemical modification of substrates or membranes. It supports target validation and assay development by providing a reproducible platform for quantifying ligand-receptor binding, such as cholera toxin to ganglioside GM1, with long-term stability and multiplexing capability. The approach reduces mechanistic ambiguity in early discovery by isolating membrane-specific interactions in a controlled, scalable format.
The method fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical profiling, particularly for membrane-associated targets.