재조합 헬리코박터의 원스텝 제외 정제 고 수율 방법에 대하여 설명한다 배치 모드에서 디 에틸 아미노 에틸 수지를 이용하여 대장균에서 과발현 호중구 - 활성화 단백질 (HP-NAP) 파이로리. 이 방법에 의해 정제 HP-NAP는 H. 백신, 약물, 또는 진단의 발전을 위해 도움이됩니다 파이로리는 질병을 -associated.
재조합 헬리코박터의 원스텝 제외 정제 고 수율 방법에 대하여 설명한다 배치 모드에서 디 에틸 아미노 에틸 수지를 이용하여 대장균에서 과발현 호중구 - 활성화 단백질 (HP-NAP) 파이로리. 이 방법에 의해 정제 HP-NAP는 H. 백신, 약물, 또는 진단의 발전을 위해 도움이됩니다 파이로리는 질병을 -associated.
헬리코박터 파이로리 호중구 - 활성화 단백질 (HP-NAP)은 헬리코박터 파이로리 (H. 파이로리)의 주요 독성 요소이다. 또한 H.에 중요한 역할을 파이로리는 호중구, 단핵구 및 비만 세포를 포함한 여러 선천성 백혈구 활성화에 의해 유도 된 위장 염증. HP-NAP의 면역 원성 및 면역 속성은 H.에 대한 잠재적 인 진단 및 백신 후보 확인 유문 및 암 치료 용 신약 후보. 임상 적 용도에 사용 그래피 HP-NAP 상당량을 얻기 위해서 효율적인 방법은 높은 수율과 순도의 단백질이 확립되어야 정제한다.
이러한 프로토콜에서는, 디 에틸 아미노 에틸 (DEAE) 이온 교환 수지를 이용하여 대장균 (E. 콜라이)에서 과발현 재조합 HP-NAP의 일 단계 제외 크로마토 그래피 정제 방법을 기술 하였다 (예., 세파 덱스)를 난n 개의 배치 모드. 재조합 HP-NAP는 E. 총 단백질의 약 70 %를 구성한다 대장균과 거의 완전히 pH를 9.0에서 세포 용해시의 가용성 분획에서 회수된다. pH가 8.0에서 최적의 조건에서, HP-NAP의 대부분은 언 바운드 분획에서 회수되는 반면, E.에서 내인성 단백질 대장균 효율적으로 수지에 의해 제거된다.
DEAE 이온 교환 수지와 네거티브 모드 배치 크로마토 그래피를 사용하여이 정제 방법은 E.에서 기능적 HP-NAP를 얻을 높은 수율 및 순도의 기본 형태로 대장균. 정제 된 HP-NAP는 더욱 예방, 치료에 활용하고, H.의 예후 수 파일로리 질병뿐만 아니라 암 치료 -associated.
헬리코박터 파이로리 (H. pylori의)는 위염 및 소화성 궤양의 주요 원인이다. 이 박테리아는 또한 암, 세계 보건기구 (WHO)의 일부 연구에 대한 국제기구에 의해 인간 발암 물질로 분류되어, 1994 년에 그것은 추정되었음을 H.의 보급 pylori 감염은 개발 도상국의 70 %와 선진국 (1) 30 ~ 40 %이다. 비록 H.의 감염률 파이로리는 산업화 된 국가에서 H.의 감염률을 감소 개발 도상국에서 파이로리는 여전히이 높다. 표준 치료는 H.을 근절하기 pylori 감염은 프로톤 펌프 억제제, PPI, 2 개의 항생제, 클라리스로 마이신 플러스 아목시실린 또는 메트로니다졸 (3)의 관리로 구성되어 있습니다. H. 항생제 내성 그러나, 상승 파이로리는 궤양 치료 O 방지하는 새로운 전략의 개발을 촉구 - 관련R 감염을 치료. H.에 대한 예방 및 / 또는 치료 백신 개발 H. 파이로리를 제어하는 대안적인 방법을 제공 할 수있다 pylori 감염.
헬리코박터 파일로리 호중구 - 활성화 단백질 (HP-NAP), H 파일로리의 주요 독성 요인은 첫째 H.의 물 추출물에서 확인되었다 내피 세포 및 활성 산소 종 (ROS) (4)를 생성하기 위해 접착 호중구 활성화하는 능력 파이로리. H.에서 발견 된 위 점막의 호중구 침윤 pylori- 활성 위염에 감염 환자는 위장의 염증과 조직 손상 될 수 있습니다. 따라서, HP-NAP는 상기 궤양 H. 발생 위장 염증을 유도 호중구 활성화에 의해 병리학적인 역할을 할 수있다 파이로리는 위 질병을 -associated. 그럼에도 불구하고, HP-NAP 임상 응용 5,6에 대한 잠재적 인 후보입니다. 때문에 면역 원성 및 면역 프로에HP-NAP의 perties이 단백질은 백신, 치료제 및 진단 도구 개발하는데 사용될 수있다. 임상 실험은 H. 대 단백질 백신의 성분의 하나로서, 재조합 HP-NAP를 사용해 수행 한 파이로리. 이 백신은 수산화 알루미늄 제형 재조합 HP-NAP, 세포 독소 - 관련 유전자 A (cagA 유전자) 및 vacuolating 세포 독소의 A (바카) 단백질로 구성되며 상기 안전하고 인체 7 원성 것으로 입증되었다. 또한, HP-NAP는 암 치료 (8)에 대한 면역 반응을 -polarized 아래로 알레르기 반응 및 기생충 감염 9,10에 의해 유발 TH2 매개 면역 반응을 조절하는 (받은 Th1) T 도우미 타입 1을 트리거 강력한 면역 조절제 역할을합니다. 진단 같이, 재조합 HP-NAP 기반 ELISA는 H.에서 HP-NAP 대해 혈청 항체를 검출하기 위해 적용되어왔다 pylori 감염 환자 11 -infected. 한 연구는 보여 주었다 H.에서 혈청에서 HP-NAP 특정 항체의 수준 평로리는 위암 환자가 만성 위염 (12)을 가진 환자에서보다 유의하게 높았다 -infected. 또 다른 연구는 또한 HP-NAP에 대한 혈청 항체가 비 문부 위암 (13)의 존재와 연관된 것으로 나타났다. 따라서, 재조합 HP-NAP 기반 ELISA는 H.에서 위암의 예후에 대한 HP-NAP에 대한 혈청 항체를 검출하기 위해 적용 할 수있다 균은 환자 -infected. 함께 찍은, 정제 된 HP-NAP는 더욱 예방, 치료에 활용하고, H.의 예후 수 파일로리 질병뿐만 아니라 암 치료 -associated.
재조합 HP-NAP의 정화에 사용하는 여러 방법 중에서 네이티브 형태의 대장균 (대장균)에서 발현 두번째 정제 단계를 포함하는 겔 여과 크로마토 그래피는 고순도 HP-NAP 14-16 얻기 위해 필요한, 지금까지보고 . 여기서, 마이너스 모드 배치 크로마토 그래피를 사용하는 방법디 에틸 아미노 에틸 (DEAE) 이온 교환 수지는 E. 과발현 HP-NAP 정화용 설명 고 수율 및 고순도 대장균. 이러한 정제 기술은 숙주 세포 단백질 및 / 또는 수지 HP-NAP 이외의 불순물의 결합에 기초한다. pH가 8.0에서 HP-NAP를 제외하고 거의 다른 단백질이 결합되지 않은 부분에서 발견된다. 네거티브 모드에서 DEAE 이온 교환 크로마토 그래피를 사용하여이 정제 방법은 간단하고 시간 미 결합 분획의 수집을 한 단계 크로마토 재조합 HP-NAP의 정화를 허용함으로써 절약된다. (17) 면역 글로불린 G (IgG의) 18, 헤모글로빈 19 단백질 포스파타제 (20) 및 독성 인자 편모 21 바이러스와 같은, 또한 음극에 이온 교환 크로마토 그래피에 의해 정제하는 것으로보고 된 예 HP-NAP 여러 다른 생체 분자 이외에 방법. 불순물이 미량 인 경우 음의 모드는 이온 교환 크로마토 그래피 바람직대상 시료에 존재하는 구성 요소 (22)를 정제 할 수있다. 천연 또는 재조합 생체 분자의 정제에 부정적인 크로마토 그래피의 응용 프로그램은 최근에 23을 검토하고있다.
본 보고서는 E.에서 재조합 HP-NAP의 발현을위한 단계 프로토콜에 의해 단계를 제공합니다 콜라이, DEAE 이온 교환 수지와 네거티브 모드 배치 크로마토 그래피를 이용하여 HP-NAP의 세포 용해 및 정제. 정제 목적 단백질이 네거티브 모드에서 이온 교환 크로마토 그래피에 적합한 경우, 설명 된 프로토콜은 또한 정제 공정의 개발을위한 출발점으로 구성 될 수있다.
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인간의 혈액은 국립 칭화 대학의 임상 시험 심사위원회, 신주, 대만의 사전 서면 동의 및 승인을 건강한 지원자에서 수집 하였다.
E.에서 재조합 HP-NAP의 1 식 대장균
HP-NAP를 포함하는 가용성 단백질 분획 2. 제조
참고 : 다음 단계는 모두 4 ℃에서 수행된다.
E.에서 재조합 HP-NAP 3. 정제 DEAE 이온 교환 수지에 부정적인 모드 배치 크로마토 그래피에 의한 대장균
4. 버퍼 Exchange 및 DEAE 수지와 네거티브 모드 배치 크로마토 그래피로 정제하여 HP-NAP의 독소 제거
참고 : 정제 된 HP-NAP는 E. 표현 대장균 교환 및 호중구를 자극하기 전 독소 제거 버퍼링 실시 할 필요가있다.
나트륨 도데 실 설페이트 폴리 아크릴 아미드 겔 전기 영동 (SDS-PAGE), 웨스턴 블로 팅, 기본-PAGE, 젤 여과 크로마토 그래피하고, 원 편광 이색 분광학에 의해 정제 된 재조합 HP-NAP의 분자 특성 5. 특성
SDS-PAGE 젤의 실버 염색하여 HP-NAP의 순도 6. 평가
HP-NAP에 의해 유도 된 호중구에서 ROS 생산 7. 측정
8.중합 효소 연쇄 반응 (PCR)에 의해 DNA 플라스미드 숨겨 HP-NAP 돌연변이의 건설 사이트에 직접 돌연변이 유발을 기반
참고 : "침묵"제한 부위가 부위 특이 적 변이 (SDM) -assist 소프트웨어 (28)에 의해 돌연변이 유발 프라이머에 도입 된 것을 제외하고 이전 27 설명 된대로 PCR 기반의 사이트에 직접 돌연변이는 기본적으로 생성되었습니다.
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재조합 HP-NAP의 부정적인 정제의 실험 절차의 개략도는 E. 표현 배치 모드에서 DEAE 이온 교환 수지를 사용하여 대장균은도 1에 도시된다. 이러한 정제 기술은 숙주 세포 단백질 및 / 또는 수지 HP-NAP 이외의 불순물의 결합에 기초한다. pH가 8.0에서 네이티브 형태의 HP-NAP를 제외하고 거의 다른 단백질이 결합되지 않은 부분 (그림 2A와 B)에서 발견된다. 언 바운드 분획 정제 된 HP-NAP는 HP-NAP (그림 2C)에 대한 항체 immunodetected하고, 실버 염색 (그림 2D)에 의해 확인 된 순도 높은 97 % 이상이었다. 네이티브-PAGE (도 2B) 및 겔 여과 크로마토 그래피 (도 3a)에...
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여기서 제시 DEAE 음이온 교환 수지와 네가티브 모드 배치 크로마토 그래피 E 대장균 과발현 재조합 HP-NAP의 정제에 적합하다. 세포 용해 및 정제의 단계에서 사용 된 완충액의 pH 값은 E.에서 HP-NAP의 용해도를 보장하기 위해 매우 중요 대장균 해물 각각 숙주 세포 불순물 재조합 HP-NAP를 효율적으로 분리. 균체을 pH 9.0에 용해되어야하고, 음의 정제는 높은 수율 및 고순도 HP-NAP를 획득하여 pH 8.0에서 수행되어야한다. HP-NAP의 전형적인 복구 90 %이고, 통상 95 % 순도는 24이다. HP-NAP가 결합되지 않은 부분에 존재하기 때문에, 상기 수지의 최소하지만 충분한 양의 불순물을 흡수하고 그것의 최대 용량을 달성하기 위해 사용되어야한다. 우리의 경우에는, 최대 부하 용량 E.에서 가용성 단백질의 1.5 mg을 밀리리터 수지 당 대장균 해물.
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HWF와 YCY는 헬리코박터 파일로리 호중구 활성화 단백질의 원스텝 정제 방법에 대한 특허 TW I 432579 및 US 8,673,312의 발명자이다. 원고에 설명된 모든 자료는 연구 목적으로 사용할 수 있습니다. 저자는 이것이 데이터 및 자료 공유에 대한 JoVE의 모든 정책 준수를 변경하지 않음을 확인합니다.
대만 국립 칭화대학교(National Tsing Hua University)의 Chao-Sheng Cheng 박사에게 원이색성 측정을 수행해 주신 것에 감사드립니다. 또한, 미국 메이요 클리닉(Mayo Clinic)의 에반티아 갈라니스(Evanthia Galanis) 박사와 이안코 D. 이안코프(Ianko D. Iankov) 박사에게 항-HP-NAP 단클론 항체를 제공해 주신 데 대해 감사드립니다. IRB 신청에 대한 조언을 제공해 주신 대만 신주 Mackay Memorial Hospital의 Han-Wen Chang 박사와 Chung-Chu Chen 박사님, 대만 신주 Mackay Memorial Hospital의 Te-Lung Tsai 씨에게 고립된 호중구 분석을 감독해 주신 분, 대만 국립 칭화 대학교의 Ju-Chen Weng 씨에게 기술 지원을 주신 데 감사드립니다. 이 연구는 대만 과학기술부(MOST 104-2311-B-007-003, NSC101-2311-B-007-007 및 NSC98-2311-B-007-006-MY3), 국립 칭화 대학교와 맥케이 기념 병원의 공동 연구 프로그램(100N7727E1, 101N2727E1, 103N2773E1) 및 국립 칭화 대학교의 연구 프로그램(104N2052E1)의 보조금으로 지원되었습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
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| N-토실-L-페닐알라닌-클로로메틸케톤(TPCK) | Sigma-Aldrich | T4376 | 프로테아제 억제제 http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/t4376?lang=en®ion=TW |
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| Spectrum/Por 투석 튜브 | Spectrum Laboratories | 132720 | 분자량 컷오프 14kDa http://www.spectrumlabs.com/dialysis/RCtubing.html?Pn=132720; |
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| Name | Company | 제품 번호 | Comments |
| Equipment | |||
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| http://www.avivbiomedical.com/circular.php LAS-3000 이미징 시스템 | Fujifilm | N/A | 단종 및 교체 http://www.gelifesciences.com/webapp/wcs/stores/servlet/productById/en/GELifeSciences-tw/28955810 |
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