2018년 2월 5일
Glycan microarray를 개발 하 고 광범위 하 게 항 체를 중화 하는 HIV의 프로 파일링에 대 한 사용 설명 되는 산화 알루미늄 코팅 유리에 첨부 파일에 대 한 N-glycans의 합성에 모듈 접근 (ACG 슬라이드) 슬라이드.
이 방법론의 전반적인 목표는 HIV 항체의 헤테로글리칸 결합을 검출하기 위해 산화알루미늄 코팅 유리 슬라이드에 새로운 글라이칸 마이크로어레이를 구축하여 N-글라이칸 합성에 대한 모듈식 화학 효소 접근법을 개발하는 것입니다. 이 방법은 많은 발달을 위한 세포 바이러스 특이적 글라이칸을 식별하기 위한 당생물학의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 방법의 주요 장점은 약한 결합을 감지하고 HIV 환자의 항체와 같은 단백질에 결합하는 당의 혼합물을 식별하는 것입니다.
이 기술의 의미는 인플루엔자 감염의 진단으로 확장되기 때문에 인간의 기도, 상피 세포 및 문제에 대한 시알릭 카타볼리스트의 발현은 증상이 흔합니다. 따라서 글리코어레이는 야생 아형의 특이성을 결정하는 이상적인 도구가 될 것입니다. 이 방법은 HIV 항체의 글라이칸 특이성을 내부로 제공할 수 있지만, 표면에 인쇄된 인간 특이적 혈청 항원에 대한 인간 혈청 항체의 결합 패턴을 기반으로 다양한 암을 진단하는 것과 같은 다른 시스템에도 적용할 수 있습니다.
이 절차를 시작하려면 이전에 준비된 글라이칸 2-5마이크로몰과 5밀리리터의 둥근 바닥 플라스크를 추가합니다. 플라스크에 마그네틱 교반 막대를 추가하고 고무 격막으로 덮습니다. 플라스크에 갓 건조된 DMF 400마이크로리터와 포스폰산 링커 10-25마이크로몰을 추가합니다.
그런 다음 반응 혼합물을 800rpm에서 5시간 동안 교반합니다. 반응이 완료되면 5-10mbar의 진공 압력과 섭씨 40도에서 회전 증발기를 사용하여 용매를 증발시킵니다. 그런 다음 건조된 반응 혼합물과 물 0.5ml를 용해시키고 폴리아크릴아미드 겔 베드 위에 로드합니다.
물을 사용하여 제품을 용리시키고 1-2 밀리리터 분획을 수집합니다. TLC에 의해 수집된 분획을 확인하려면 TLC 플레이트에서 각 분획을 찾아 플레이트를 0.25 어금니 세륨 암모늄 몰리브덴산염에 담그십시오. 스테인드 플레이트를 핫 플레이트로 가열하여 제품을 시각화합니다.
분획을 함유 한 제품을 결합하고 용액을 동결 한 후 바이오 폴리화하여 원하는 생성물을 백색 분말로 얻습니다. 다음으로, 건조된 제품을 물 2ml에 녹이고 수산화팔라듐을 첨가합니다. 플라스크에 수소 함유 풍선을 부착하고 수소 분위기에서 800rpm으로 15시간 동안 반응 혼합물을 교반합니다.
반응이 완료되면 Celite Bed를 통해 혼합물을 여과하고 2ml의 메탄올과 2ml의 증류수 탈이온수로 세척합니다. 그런 다음 300mbar 진공 압력과 섭씨 40도에서 회전 증발기를 사용하여 용매를 증발시킵니다. 그런 다음 조잡한 혼합물을 약 1ml의 물에 녹이고 폴리아크릴아미드 겔 베드 위에 로드합니다.
제품을 물로 용리시키고 1-2 밀리리터 분획을 수집합니다. 분획을 함유 한 제품을 결합하고 용액을 동결 한 후 바이오 폴리화하여 원하는 생성물을 백색 분말로 얻습니다. 제품이 건조되면 Deuterium Oxide를 용매로 사용하여 enimar 및 mass spectroscopy로 특성화합니다.
표면 아노다이징을 위해 온도 조절 인큐베이터를 섭씨 4도로 설정하십시오. 그런 다음 미리 준비된 0.3몰 수성 옥살산 용액을 자기 교반 막대가 포함된 500ml 비커로 옮깁니다. 10cm 길이의 백금 막대를 용액에 음극으로 놓습니다.
아노다이징 과정 내내 300rpm에서 옥살산을 계속 저어줍니다. 실험실 트레이서 소프트웨어에서 설정 버튼을 클릭한 다음 기능 선택 Sweep Voltage를 클릭합니다. 시작 및 정지 전압을 25.8볼트로 설정합니다.
포인트 수는 100, 규정 준수는 1, 스윕 지연은 1200밀리초입니다. 그런 다음 확인을 클릭합니다. Clamp 음극 쪽을 향하는 알루미늄 코팅 유리 슬라이드를 만듭니다.
run test 버튼을 클릭하고 현재 측정값을 관찰합니다. 표면 아노다이징 후 유리 슬라이드를 이중 증류수로 철저히 세척하고 질소 가스로 퍼지 건조합니다. 더 사용할 때까지 유리 슬라이드를 30% 상대 습도 챔버에 보관하십시오.
제조를 위해 100 밀리 몰 농도의 에탄올 글리콜에 모든 1가 글라이칸의 100 마이크로 리터 용액을 준비합니다. 인쇄 버퍼로 글라이칸 용액을 희석하여 100마이크로몰 용액을 만듭니다. 헤테로리그 연구를 위해 5마이크로리터의 MAN-5 글라이칸을 각 글라이칸 용액 5마이크로리터에 첨가합니다.
마이크로어레이 프린팅 단계를 위해 준비된 글라이칸을 384웰 마이크로플레이트로 옮깁니다. 프린터 어레이 기술에 마이크로플레이트를 삽입한 후 각 알루미늄 코팅 유리 슬라이드에 0.6나노리터의 글라이칸 용액을 증착하여 로봇 핀으로 마이크로어레이를 인쇄합니다. 다음으로 3%BSA를 함유한 70마이크로리터의 1차 항체 PG-9 및 PTSB 완충액을 준비합니다.
그런 다음 어둠 속에서 120 마이크로 리터의 2 차 형광 태그 항체 Donkey 및 Anti-human Immunoglobulin G 및 PBST 완충액을 준비합니다. PG9와 2차 형광 태그 항체를 1:1 비율로 혼합합니다. 그런 다음 사전 혼합된 항체를 섭씨 4도에서 30분 동안 배양합니다.
배양 후 알루미늄 코팅된 유리 슬라이드를 16개의 웰로 나뉘어진 슬라이드 배양 챔버에 로드합니다. 100마이크로리터의 사전 혼합된 항체를 글라이칸 어레이로 옮깁니다. 섭씨 4도에서 16시간 동안 배양한 후 피펫으로 글라이칸 어레이에서 사전 혼합된 항체를 제거한 다음 슬라이드 배양 챔버를 제거합니다.
유리 슬라이드를 PBST 완충액과 탈이온수로 세척합니다. 그런 다음 2000 배 중력으로 유리 슬라이드를 회전급강하하여 건조시킵니다. 그런 다음 마이크로어레이 이미지 분석 소프트웨어를 엽니다.
건조된 유리 슬라이드를 배열된 부분이 아래를 향하도록 하여 어레이 스캐너에 삽입합니다. 설정 메뉴를 클릭합니다. 이미지 해상도를 픽셀당 5마이크로미터로 설정합니다.
그리고 PMT 450으로 파장을 635나노미터로 설정하고 전력을 100%로 설정합니다.스캔 버튼을 클릭하여 슬라이드 이미징을 시작합니다. 마지막으로 파일 아이콘을 클릭하여 이미지 분석을 위해 스캔 이미지를 TIF 형식으로 저장합니다. 이 연구에서는 모듈식 화학 효소 전략을 사용하여 다양한 N-글리칸을 합성했습니다.
전략의 효과를 입증하기 위해 이중 안테나, 등척성 구조를 화학 효소 방법으로 합성했습니다. 이당류 1에 대한 효소 갈락토실화(enzymatic galactosylation)에 이은 트리당류 2의 푸코실화(fucosylation)는 원하는 테트라당류 3을 제공했다. satylation 및 빌딩 블록 2와 3의 말단 수정을 감소, 분자 4와 5를 원할 수 있습니다.
트리사카라이드 6의 모듈 4의 입체선택성 3O-glycosalyation은 헥사당류 7을 제공하였다. 모듈 5 이전의 탈보호 및 반응은 dedecasaccharide 9를 산출했습니다. 글로벌 검출은 enimar 및 질량 분광법으로 특징지어지는 글라이칸 10을 제공했습니다.
환원 말단에 Pentylamine tail을 포함하는 글리칸을 phosphonic acid linkers로 변형시키고 phospinide chemistry를 통해 알루미늄 유리 코팅 표면에 부착했습니다. HIV-1 광범위 중화 항체 PG9는 HIV1 PG120 표면의 V1/V2 루프에서 인접한 헤테로글리칸과 불활성을 처음으로 입증하기 위해 호모 및 헤테로글리칸 어레이를 사용하여 글라이칸 특이성을 스크리닝했습니다. 이 기술을 완전히 익히면 글라이칸 고정화부터 베타 분석까지 24시간 내에 완료할 수 있습니다.
이 절차를 시도하는 동안 Glycan 10에 대해 갓 양극 산화 처리된 알루미늄 코팅 유리 슬라이드를 사용하는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 이 절차를 마련하기 위해 의료 기술자 슬라이드가 있습니다. 탄수화물과 관심 단백질 사이의 결합 상호 작용을 정량화하기 위해 신체 상수의 측정을 수행할 수 있습니다.
이 기술의 개발 이후, 연구자들은 케냐의 전염병에서 탄수화물의 역할을 더 잘 이해하고 질병에 대한 새로운 치료법을 개발하는 데 도움이 되는 길을 열었습니다. 독성 물질로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으며 실험을 준비할 때 항상 옷, 안경 및 마스크 착용과 같은 예방 조치를 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오.
전체 스크립트를 보고 수천 개의 과학 동영상에 액세스하세요
이 연구는 알루미늄 산화물 코팅된 유리 슬라이드에 N-글리칸을 합성하기 위한 모듈식 화학-효소학적 접근법을 제시하며, 이는 글리칸 마이크로어레이 응용을 용이하게 합니다. 이 방법론은 HIV 광범위 중화 항체의 프로파일링을 통해 입증되며, 글리코바이올로지에서의 잠재력을 보여줍니다.
This chemo-enzymatic N-glycan synthesis method enables rapid generation of diverse glycan libraries for microarray-based antibody profiling, addressing a critical gap in detecting weak and heterogeneous glycan-protein interactions relevant to HIV vaccine design. By facilitating the analysis of hetero-ligand binding behaviors of broadly neutralizing antibodies like PG9, the approach supports mechanistic de-risking in early immunogen discovery and improves predictive confidence in antigen selection. The modular strategy provides a scalable, reusable platform for epitope mapping and target validation across infectious disease and oncology pipelines.
The method integrates into the discovery workflow from early target validation through lead identification, enabling glycan-dependent antibody characterization that informs downstream preclinical development.