2016년 5월 29일
인쇄된 글라이칸 마이크로어레이 전략을 사용하여 인플루엔자 A 바이러스 헤마글루티닌 열성 및 시알산 함유 수용체에 대한 특이성을 분석하기 위해 기존의 96웰 플레이트 분석을 소형화했습니다.
이 소형 글라이칸 어레이의 전반적인 목표는 인플루엔자 A 바이러스 헤마글루티닌의 특이성과 열도성을 분석하는 것입니다. 이 분석은 인플루엔자 A 바이러스 수용체 결합 및 열렬성에 관한 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 단일 분석 내에서 일반적인 글라이칸 어레이 및 플레이트 기반 분석에서는 일반적으로 달성되지 않는 상대적 결합 열성뿐만 아니라 특이성을 해결할 수 있다는 것입니다.
이 프로토콜은 글라이칸 샘플의 준비로 시작합니다. 글라이칸의 기본 용액은 스톡 인쇄 버퍼이며, 만들어지면 pH 8.5로 천천히 적정한 다음 계면활성제를 첨가해야 합니다. 준비된 인쇄 버퍼를 사용하여 PAA 복합 글라이칸을 밀리리터당 100마이크로그램으로 희석합니다.
그런 다음 인쇄 버퍼에서도 1가 글라이칸을 100마이크로몰로 희석합니다. 마지막으로, 1개의 마이크로몰에서 아민 기능성 염료의 작업 재고를 만듭니다. 이제 각 글라이칸 샘플 10마이크로리터를 384웰 마이크로타이터 플레이트의 웰에 로드합니다.
이것은 5개의 슬라이드를 인쇄하기에 충분한 솔루션입니다. 또한 10마이크로리터의 염료 마커를 인쇄판의 한 웰로 옮깁니다. 레이아웃에 따라 먼저 어레이어 핀과 인쇄 헤드를 배치하여 어레이 인쇄를 준비합니다.
이 경우 하나의 핀으로 모든 샘플을 인쇄할 수 있습니다. 글라이칸 배열은 모든 면의 빈 점으로 둘러싸인 6개의 블록으로 인쇄됩니다. 슬라이드를 다루기 위해 장갑을 끼십시오.
포장을 풀고 초고순도 질소 가스로 표면에서 파편을 날려 버리십시오. 다음으로, 코팅된 면이 위로 향하게 한 슬라이드를 어레이어 스테이지에 배치합니다. 그런 다음 어레이를 프로그래밍합니다.
이 경우 소스 플레이트 방문당 27개의 스폿을 프로그래밍합니다. 폴리-L-라이신 코팅 슬라이드의 비어레이 영역에 배치된 세 개의 프리 스폿은 핀 끝에서 과도한 액체를 제거하는 데 사용됩니다. 핀 방문당 다른 24개의 스폿은 4개의 복제 어레이에 6개의 스폿을 배치하는 데 사용됩니다.
자세한 내용은 텍스트 프로토콜에 제공됩니다. 이제 멀티웰 플레이트를 프린터에 로드하고 어레이 인쇄를 시작합니다. 인쇄하는 동안 습도가 55%에서 65% 사이로 유지되는지 확인하십시오.폴리-L-라이신 코팅 슬라이드의 프리 스폿 모양에 주의하십시오.
인쇄 후 각 슬라이드를 육안으로 검사합니다. 테프론 테두리 내의 반점이 올바르게 정렬되어 있는지 확인하고 점박이 특징의 정확한 수를 확인하십시오. 점의 부착을 균질화하는 데 도움이 되도록 인쇄된 슬라이드를 만든 직후 인쇄된 면이 위로 향하게 하여 100% 습도 챔버에 넣습니다.
젖은 종이 타월을 사용하여 용기와 임시 선반에 줄을 긋습니다. 챔버를 플라스틱으로 싸서 수분을 가두십시오. 30분 후 슬라이드를 제거합니다.
그런 다음 내용제성 마커로 슬라이드에 번호를 매기고 건조 상자에 밤새 보관하십시오. 다음날, 격렬하게 저어주어 차단 완충액의 새로운 육수를 준비합니다. 농축 수산화나트륨을 사용하여 9.2의 pH를 조정합니다.
그런 다음 한 시간 동안 버퍼에서 슬라이드를 배양합니다. 블록을 제거하려면 슬라이드를 이중 증류수로 헹굽니다. 그런 다음 슬라이드를 유리 염색 홀더로 옮기고 홀더를 스윙 플레이트 홀더에 로드하여 슬라이드를 10G에서 5분 동안 건조시킵니다.
건조되면 필요한 경우 슬라이드를 섭씨 영하 20도에서 밀봉된 비닐 봉지에 보관하십시오. 준비시 이전과 같이 다른 가습 챔버를 만드십시오. 고정화된 글라이칸을 검출하기 위해 프로빙 버퍼에서 밀리리터당 10마이크로그램으로 SNA 및 ECA 비오틴화 렉틴을 준비하고 각 희석액에 스트렙타비딘 555를 밀리리터당 2마이크로그램을 추가합니다.
헤마글루티닌으로 염색하려면 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 4:2:1 몰비로 차단 완충액에 사전 복합 항체의 밀리리터당 20마이크로그램 용액을 만듭니다. 준비된 용액 20마이크로리터를 384웰 플레이트의 웰로 옮깁니다. 다음으로, 렉틴과 헤마글루티닌을 적절한 완충액에서 일대일로 연속적으로 희석합니다.
8 개의 희석을 만들고 각 웰을 10 마이크로 리터의 샘플과 10 마이크로 리터의 완충액으로 채웁니다. 이제 얼음 위에서 30분 동안 접시를 배양합니다. 이제 인쇄된 슬라이드의 48개 마이크로웰 중 하나에 각 희석액 8마이크로리터를 추가합니다.
그런 다음 준비된 슬라이드를 가습실에서 90분 동안 배양합니다. 90분 후 가장자리에서 슬라이드를 잡고 슬라이드를 세척하십시오. PBS-T에 4번 담근 다음 PBS에 4번 담그고 마지막으로 탈이온수에 4번 담그십시오. 이제 이전과 같이 슬라이드를 탈수건조합니다.
탈수 건조 후 즉시 슬라이드를 스캔하십시오. 슬라이드를 올바른 방향으로 스캐너에 조심스럽게 넣으십시오. 5밀리와트의 낮은 레이저 출력을 사용하여 슬라이드를 반복적으로 스캔하여 게인을 25%에서 75%로 점진적으로 증가시키는 동시에 스캔 설정을 최적화하는 동안 반복적인 스캔으로 형광단이 표백된다는 점을 명심하십시오.
관련 소프트웨어를 사용하여 결합 신호에 대해 저장된 이미지를 분석합니다. 스포팅 패턴이 있는 배열 목록을 로드할 수 있습니다. 스캔에 오버레이하면 그리드 마커의 위치를 탐색하는 데 도움이 됩니다.
그런 다음 소프트웨어를 사용하여 스폿 강도를 분석하고 결과를 탭으로 구분된 텍스트 파일로 저장하여 스프레드시트 또는 기타 통계 패키지로 내보냅니다. 평균 신호 강도에서 배경을 뺀 값을 계산하여 데이터를 분석합니다. 각 샘플에 대한 6개의 반복 실험 지점 중 4개의 평균을 취하되, 가장 높은 신호와 가장 낮은 신호를 제외합니다.
그런 다음, 평균 신호에서 8개의 단백질 농도에 대한 배경을 뺀 선 그래프를 생성합니다. 비선형 회귀를 사용하여 결과 선을 매끄럽게 합니다. PAA 어레이는 인플루엔자 A 바이러스 헤마글루티닌의 수용체 결합 특이성을 평가하는 데 사용되었습니다.
어레이에는 동일한 마이크로웰에 있는 비시알릴화 대조군이 포함되었습니다. 인쇄된 화합물에 대해 알려진 특이성을 가진 식물 렉틴을 양성 대조군으로 사용했습니다. ECA 렉틴은 아나세틸글루코사민과 연결된 말단 갈락토오스 베타 1-4에 결합했으며 말단 갈락토스가 시알산으로 덮인 경우 동일한 화합물에 결합하지 않았습니다.
알파 2-6 연결 시알산을 테스트하기 위해 SNA 렉틴이 사용되었습니다. 예상대로 SNA는 알파 2-6 결합 시알산에만 결합하지만 PAA 결합 대 비 PAA 결합 염료 lacNAc 반복에 대한 친화력에 현저한 차이가 있습니다. 다음으로, 알파 2-3 결합 시알산만 인식하는 베트남/1203/04 바이러스에서 유래한 H5 헤마글루티닌을 테스트했습니다.
H5 헤마글루티닌의 결합 프로파일은 PAA 연결 구조에 대해 더 높은 열도에서 예상되는 특이성을 보여주었습니다. 마지막으로, 인간 계절성 H1N1 균주로부터의 H1 헤마글루티닌을 시험하였다. 예상대로 이 헤마글루티닌은 알파 2-6 연결 시알산 함유 구조에만 결합했습니다.
이 기술을 완전히 익히면 단일 분석 내에서 인플루엔자 바이러스의 결합 특이성과 상대적 농도를 밝힐 수 있습니다. 이 기술은 인플루엔자 결합 분석의 효율성을 크게 향상시킬 뿐만 아니라 귀중한 생물학적 제제의 소비를 줄일 수 있습니다.
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이 연구는 인플루엔자 A 바이러스 헤마글루티닌의 특이성과 아비디티를 분석하도록 설계된 소형화된 글리칸 어레이를 제시합니다. 이 방법은 표준 분석에서는 일반적으로 달성하기 어려운 수용체 결합 및 아비디티의 동시 평가를 가능하게 합니다.
This miniaturized glycan microarray enables simultaneous assessment of influenza A virus hemagglutinin specificity and avidity, addressing a critical gap in receptor-binding analysis. By reducing reagent consumption and increasing throughput, the assay supports early-stage antiviral and vaccine development with improved predictive confidence. The format allows for efficient screening of hemagglutinin variants across sialic acid linkages, informing target validation and lead identification efforts.
The assay fits within the discovery continuum from early target validation to lead identification, providing quantitative binding data that supports go/no-go decisions in influenza therapeutic and vaccine programs.