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방법 논문

파지 - 표시 합성 항체 라이브러리의 확장 성 높은 처리량 선택

18.5K 조회수

DOI:

10.3791/51492

2015년 1월 17일

이 논문에서

요약

방법은 항원 동시에 수백 대해 파지 디스플레이 조합 항체 라이브러리의 합성 확장, 고 스루풋 선택을 수행하기위한 시각적 반주하여 설명한다. 이 병렬 접근 방식을 사용하여, 우리는 표준 면역의 기능적인 다양한 항원에 대한 높은 친화력과 특이성을 나타내는 항체 단편을 격리했다.

초록

모두 기초 연구 및 임상 응용의 요구를 충족하는 항체에 대한 수요가 높고, 향후 대폭 증가 할 것이다. 그러나, 기존의 단일 클론 기술이 작업까지 혼자가 아니라는 것을 알 수있다. 이것은 프로테옴의 모든 요소들에 접근 고품질 재생 친 화성 시약에 대한 수요를 충족시키기 위해 대안적인 방법의 개발을 유도 하였다. 이를 위해, 파지 표시 합성 항체 라이브러리에서 선택을 수행하기위한 높은 처리량 방법은 다양한 항원을 포함하는 애플리케이션을 위해 고안되었으며, 빠른 처리 속도 및 성공에 최적화. 여기서, 프로토콜은 비디오 시연 수동 96 채널 액체 핸들러 또는 로봇 자동화 된 시스템을 사용하여 타겟의 수백에 대해 높은 다이버 시티의 Fab 라이브러리로부터 파지 클론의 선택을 도시 평행 상세하게 설명한다. 이 프로토콜을 이용하여, 사용자는 하나의 항원을 생성 할 수있는 수백,병렬로 항체를 선택 6-8 주 이내에 항체 결합을 확인합니다. 강조는 다음과 같습니다 ⅰ) 가능한 항원 형식, ⅱ) 사전 선택 항원의 특성, ⅲ) 중요한 특정 및 선호도가 높은 클론의 선택에 영향을 미치는 단계, 및 ⅳ) 모니터링 선택 효과와 초기 항체 클론 특성화 방법. 이 방식으로, 우리는 단일 막 통과 수용체, 단백질 분비 호르몬, 멀티 도메인, 세포 내 단백질을 포함하는 많은 타겟 클래스 합성 항체 단편 (Fab를)를 얻었다. 이 조각은 쉽게 전체 길이 항체로 변환하고 높은 친화력과 특이성을 나타내는 것으로 확인되었다. 또한, 그들은 웨스턴 블로 팅, ELISA, 세포 면역, 면역 및 관련 분석을 포함하여 표준 면역의 다양한 기능으로 입증되었다. 이 방법은 항체 발견을 촉진하고 궁극적으로 목표 O를 실현 가까이 우리를 가져올 것이다F 프로테옴에 재생 고품질 항체를 생성하는 단계를 포함한다.

서론

포스트 게놈 시대의 시작과 함께, 특징 및 단백질을 조절하는 고품질의 결합 시약의 가용성은 새로운 연구 및 치료 길을 열 필수적이다. 항체는 기초 연구 및 진단 도구 및 잠재적 치료제로 모두 학문과 산업 연구원에 중요한 계속. 당연히, 사용자 정의 항체를 생성하기 위해 기존의 하이 브리 도마 기술에 의존하는 대부분의 계약 항체 개발 기업의 인상적인 성장이 있었다. 그럼에도 불구하고, 파지 디스플레이 항체 라이브러리를 사용하여 체외 선택은 기존의 기술 한계 1, 2에 직면 수있는 고유의 장점과 성공을 제공 할 수있는 강력한 대안 기술이되고있다.

연구 도구, 생성하는 두 가지 주요 과제로 높은 품질의 항체에 대한 상당한 수요에 비추어 신 재생 항체는 1) 선택 처리량과 2) 항원 유명하다ailability. 그룹 번호는 현재 처리량 및 항체 인식의 속도를 향상 목적 체외 선택 파이프 라인에서 설명 하였다. 이러한 설명 세부 전체 길이 중 하나에 선택 등이 가능한 다양한 접근 방식을 사용, 2, 3, 4 대상으로, 또는 구조적 도메인 5,6,7 관련 중 하나 비드 기반 6,8 또는 3,4 항원 고정화 방식을 기반 접시입니다. 또한,....

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프로토콜

1. 항원 생성

주의 : 도메인은 항원 합성 적절한 IPTG 유도 가능한 발현 구조체에 상용 다양한 벤더에 의해 복제 될 수있다.

  1. 화학적으로 유능한, T1 파지로 발현 구조를 변형 저항, BL21 E. 화학적 적격 세포를 20 L을 첨가하여 96 웰 PCR 플레이트 얼음 위에 1X KCM 20 μL를 코딩 DNA에 10ng의 혼합함으로써 대장균 세포.
  2. 실온에서 10 분 동안, 20 분 동안 얼음에 세포 / DNA 혼합물을 품어 후 얼음에 다시 2 분 통기성 판 인감, 포도당 (SOC) 미디어 미리 예열 슈퍼 최적의 배지 100 ㎕로 구출 취재하기 전에 및 2.5 cm 진탕 기에서 200rpm으로 1 시간 동안 37 ° C에서 진탕.
  3. 루리아 - 베르 타니 (LB) 카르 베니 실린 보충 / 한천 플레이트 (100g / ㎖)에 사용되는 단일 콜로니를 얻기 위해 O / N 성장에 형질 전환 세포 접시 5 μL글리세롤 주식을 생성하는 단계를 포함한다.
  4. 5 μL 글리세롤 재고와 2YT / 수화물 매체의 1 ml에 접종하고 2.5 cm 진탕 기에서 200 rpm으로 진탕 96 웰 깊은 잘 블록에 37 ° C에서 12 시간 동안 성장한다.
  5. ....

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결과

본원에 기재된 프로토콜은 병렬 조합 된 Fab 파지 표시 라이브러리로부터 structurally- 기능적 관련 항원 도메인 모두의 다양한 항체 단편을 분리하는데 사용되어왔다. 가용성 항원과 관련된 문제는 항체의 선택 (23)에 적합한 항원 발현 도메인 실리 식별에 의해, 많은 경우에 회피 될 수있다. 실험실 내에서 동일한 항체 선택으로 (도 1) 항원의 발현을 연결함으로써 그 선택에 중요한 항원 파라미터들이 더 쉽게 제어 할 수있는 통합 된 파이프 라인을 구축하는 것이 가능해진다. 대부분의 경우, 도메인 경계의주의 결정은 항체 선택의 성공적인 사용에 대한 표현과 96 또는 24도 deepwell 판에 높은 처리량 표현에서 충분히 순수한 항원의 적절한 수량의 분리 (그림 2) 할 수 있습니다. 연속 동안선택 프로세스의 발사 속도는, 구체적으로는, 항원 농도 용출 된 파지 및 파지의 농축은 ELISA 분석에서 적정 어느 파지 (도 3)<.......

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토론

시험 관내 항체 선택에서 수행 할 때, 선택 성공의 두 가지 주요 결정 요인에 따라 선택하는 선택) 잘 접혀진 표적 항원의 분리 (1)이며, 2) 높은 다이버 시티 기능성 항체 라이브러리의 이용. 많은 경우에, 잘 접혀, 전체 길이 단백질의 충분한 양의 가용성은 제한 될 수있다. 이러한 제한을 극복하는 한 가지 방법은 적당한 친 화성 태그 박테리아 발현 벡터에 삽입 생물 정보 학적 분석 (22)로부터 식별되고 합성 된 도메인을 사용하는 것이다.

용해도를 증가 정제를 용이 불안정 도메인을 안정화. (11)에게 원하는 삽입 서열은 매우 다양한 항원 생성 플랫폼 있도록 가상적 합성하는 기능을하는 생명 공학 분야에 사용되는 태그로 다양하다. GST-태그 형식이 공통이지만, 이전에 성공적인 결과왔다헥사 히스티딘, 된 Fc, 할로, 말 토스 결합 단백질과 부위 - 특이 적 바이오 틸 태그를 사용하여 수득하고이를 무수.......

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공개 사항

저자가 공개하는 게 없다.

감사의 글

우리는 NIH 일반 기금을 감사드립니다 - 단백질 캡처 시약 프로그램 재조합 항체 네트워크 항체 선택 및 특성화 파이프 라인 및 로봇 선택 플랫폼의 자금 조달 구매 혁신에 대한 캐나다 재단의 개발 자금을 지원합니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
재료
: New Brunswick Innova44 스택형 인큐베이터 쉐이커EppendorfM1282-0004
Liquidator, 96채널 수동 벤치탑 피펫팅 시스템, Anachem Ltd, LIQ-96-200
마이크로플레이트 쉐이커VWR12620-926
ThermoScientific Sorvall ST-40 탁상용 원심분리기, Thermo Product
ELx405 Select Deep Well Microplate WasherBiotekELX405USD
맞춤형 고처리량 자동 파지 선택 로봇S& P Robotics
플라스틱 원추형 팔콘 튜브: 50mlVWR21008-178
플라스틱 원추형 팔콘 튜브: 15mlVWR89039-668
Axygen 1.7ml 마이크로 원심분리기 튜브CorningMCT-175-L-C
96-well/384-well Maxisorp 플레이트SigmaM9410-1CS
Corning 96-well V-bottom deep-well blockCorning3960
Axygen Mini-tube 96-well sterile microplate blue boxCorningAXY-MTS-06-C-R-S
통기성 접착 플레이트 밀봉 필름VWR60941-084
시약
이름회사카탈로그 번호
폴리에틸렌 글리콜BioshopPEG800.1
효모 추출물BioshopYEX401.1
바이오-트립톤BioshopTRP402.1
N-Z 아민SigmaC7290
포도SigmaG8270-1KG
락토스BioshopLAC234
글리세롤BioshopGLY001.500
카르베니실린 BioshopCAR544.10
카나마이신BioshopKAN201.25
테트라사이클린 BioshopTET701.25
Tween 20BioshopTWN510.500
일염기성 인산칼BioshopPPM302.1
이염기성 인산나트륨Anachemia84486-440
염화나트륨BioshopSOD001.10
염화칼륨BioshopPOC308.1
염화칼슘BioshopCCL302.500
황산마그네슘EMDMX0070-1
염화마그네슘BioshopMAG510.500
NH4ClAmresco0621-1KG
Na2SO4BioshopSOS513.500
한천BioshopAGR001.500
SybrSafe DNA 젤 염색InvitrogenS33102
인산Acros 유기물201140010
라이소자임BioshopLYS702.25
benzonaseNovagen71205
Triton X-100BioshopTRX506.500
프로테아제 억제제 칵테일 정제Roche11 836 170 001
Ni-NTA 수지 Qiagen1018240
1,000x helper phage (M13K07) stock (1013 phage per ml)NEBN0315S
HRP conjugated M13-specific antibody (anti-M13-HRP).GE 헬스케어27-9241-01
TMB 기질: TMB와 H2O2 peroxidase 기질을 동일한 부피로 혼합하십시오.KPL50-76-00
dNTP 바이오베이직DD0056
Taq 중합효소GenscriptE00007
엑소뉴클레아제GE 헬스케어 EZ0073X-EZ
새우 알칼리성 인산가수분해효소GE 헬스케어E70092Z-EZ
, , , 75004525당 륨 스

참고문헌

  1. Winter, G., Milstein, C. Man-made antibodies. Nature. 349, 293-299 (1991).
  2. Miersch, S., Sidhu, S. S. Synthetic antibodies: concepts, potential and practical considerations. Methods. 57, 486-498 (2012).
  3. Schofield, D. J., et al.

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재인쇄 및 허가

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파지 디스플레이항체 선택합성 라이브러리Fab 파지항원 고정화병렬 선택액체 핸들러로봇 자동화ELISA 검증