Dit werk toont het potentieel van gedrukte glycan matrix (PGA) technologie voor de analyse van de circulerende anti-koolhydraten antistoffen bij kleine dieren.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Dit werk toont het potentieel van gedrukte glycan matrix (PGA) technologie voor de analyse van de circulerende anti-koolhydraten antistoffen bij kleine dieren.
Het repertoire van circulerende anti-koolhydraten antilichamen van een bepaalde persoon wordt vaak geassocieerd met de immunologische status. Niet alleen de individuele immuun aandoening bepaalt het succes in de strijd tegen interne en externe potentiële bedreiging signalen, maar ook het bestaan van een bepaald patroon van de circulerende antilichamen anti-glycan (en hun serologische niveau variatie) kan een belangrijke markering van het ontstaan en de progressie van bepaalde pathologische condities. Hier beschrijven we een afgedrukt Glycan Array PGA gebaseerde methodiek die de mogelijkheid biedt voor het meten van honderden glycan doelen met zeer hoge gevoeligheid; met behulp van een minimale hoeveelheid monster, dat een gemeenschappelijke beperking aanwezig wanneer kleine dieren is (ratten, muizen, hamster, enz.) worden gebruikt als modellen aanpak van aspecten van ziekten bij de mens. Als een representatief voorbeeld van deze aanpak tonen wij de resultaten van de analyse van het repertoire van natuurlijke anti-glycan antilichamen in BALB/c muizen. We laten zien dat elke BALB/c muis betrokken in de studie, ondanks het feit dat genetisch identiek en onderhouden onder dezelfde voorwaarden, een bepaald patroon van natuurlijke anti-koolhydraten antilichamen ontwikkelt. Dit werk beweert dat het gebruik van PGA technologie te onderzoeken repertoire (kenmerken) en de niveaus van circulerende antilichamen anti-koolhydraten, zowel in gezondheid en tijdens een pathologische aandoening uit te breiden.
Antilichamen spelen een centrale rol in onze verdediging tegen invasie ziekteverwekkers door virussen1,2 en bacteriën2,3, rechtstreeks te neutraliseren door het activeren van de aanvulling systeem4,5 en de versterking van fagocytose6. Bovendien, zijn ze essentiële elementen in kanker targeting en eliminatie van kwaadaardige cellen7en homeostase onderhoud8,9.
Aandoeningen van het immuunsysteem kunnen leiden tot auto-immune en inflammatoire ziekten10 en kanker11. Al deze pathologische voorwaarden ideaal eisen een snelle diagnose voor een efficiënte behandeling. In het geval van auto-immune aandoeningen is de serologische aanwezigheid van autoantilichamen in de meeste gevallen een voorspeller voor diagnose van autoimmuniteit10,12. Deze antistoffen met het celoppervlak reageren en extracellulaire autoantigens en ze zijn vaak aanwezig voor vele jaren voorafgaand aan de indiening van auto-immune ziekte10,12. Immuun tekortkomingen en kanker zijn ook gediagnosticeerd met bloedonderzoek dat ofwel meten van het niveau van immuun elementen zoals antilichamen, of hun functionele activiteit11.
De identificatie van het repertoire van de circulerende antilichamen en serologische kwalificatieniveaus staan om een prognose en evalueren van de voortgang van alle genoemde pathologische voorwaarden. Wij hebben eerder aangetoond dat het potentieel van PGA techniek voor de analyse van de circulerende antilichamen in verschillende diersoorten13-16, minimaliseren van het gebruik van grote hoeveelheden van serologische monsters, het vermijden van het probleem in verband met antilichamen Kruisallergie17 en waardoor high-throughput profilering van een uitgebreid repertoire van antilichamen15.
Glycan gebaseerde immunoassay zijn voornamelijk geconditioneerd, onder andere door de oorsprong en productie van koolhydraten, die de affiniteit en de binding van liganden15,18,19,20 bepalen ,21. Glycan gebaseerde immunoassay kunnen worden ontwikkeld in suspensie (microbolletjes)15,21,22 of flat-geactiveerde oppervlakken15,21,22, 23,24. De laatste omvatten ELISA (de meeste conventionele methoden) en PGA. Er is niet veel gegevens vergelijken deze methodologieën in de dezelfde experimentele instelling15,25,26,27. Wij hebben eerder de werkzaamheid en de selectiviteit van deze immunoassay aan profiel anti-glycan antilichamen in individuele menselijk plasma monsters15vergeleken. Voor sommige antilichamen zoals die gericht op anti-A/B-bloedgroep, alle de immunoassay kon ze detecteren met statistische significantie en ze positief gecorreleerd met elkaar15,18,21. Ondertussen, anti-P1 antilichamen zijn voornamelijk aangetroffen door PGA met het hoogste discriminerende vermogen, en er was geen correlatie in de vaststellingen gedaan door de verschillende glycan gebaseerde immunoassay15,18, 21. deze verschillen tussen methoden werden voornamelijk verband houden met het antilichaam/antigeen verhouding en de glycan geaardheid15. ELISA en schorsing arrays zijn meer vatbaar voor aspecifieke bindende dan PGA, want er een overschrijding van het antigeen van antilichamen in deze methoden15 is. Daarnaast is de richting van glycanen in de PGA beperkter dan in ELISA en schorsing matrices15. ELISA is handig wanneer de studie een beperkte panel van glycanen omvat. Samen met schorsing arrays biedt ELISA bredere flexibiliteit met betrekking tot assay herconfiguratie. PGA is buitengewoon handig voor ontdekking benaderingen15,18,21,28. Ondanks deze duidelijke voor- en nadelen, kunnen de drie genoemde immunoassay worden gebruikt om verschillende aspecten van glycan-antilichaam interactie te bestuderen. Het uiteindelijke doel van de studie is dat de ene begeleidt de selectie van de meer geschikte methode.
Het huidige werk is gericht op het uitbreiden van het gebruik van PGA technologie voor de analyse van het repertoire van circulerende antilichamen van de anti-glycan in kleine dieren. Als een representatief resultaat presenteren we hier een gedetailleerd protocol voor de beoordeling van het repertoire van natuurlijke anti-koolhydraten antilichamen in volwassen BALB/c muizen door PGA.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
1. Glycochips productie
2. Glycan Array techniek
3. analyse van de Glycan matrix
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Hier presenteren we een samenvatting van de vertegenwoordiger van de resultaten van de kwantificering van het repertoire van natuurlijke anti-glycan antilichamen in een populatie van 20 BALB/c muizen. De glycochips gebruikt in deze studie bevatte 419 verschillende glycan structuren. Meeste glycanen werden gesynthetiseerd als -CH2CH2CH2NH2 spacer-gewapend O-glycosiden, in een aantal gevallen als -CH2CH2NH2
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Glycan microarrays zijn onmisbare tools voor de studie van eiwit-glycan interacties40geworden. Het huidige werk beschrijft een protocol op basis van PGA technologie te bestuderen van het repertoire van het circuleren van anti-koolhydraten antilichamen in BALB/c muizen. Aangezien PGA de mogelijkheid om de grote aantallen scherm van biologisch onbekende glycanen biedt, is een uitzonderlijk gunstige discovery tool13,15,
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Nailya Khasbiullinaen Alexey Nokel zijn onze medewerkers van Semiotik LLC, die de leverancier van de glycochips gebruikt in deze studie is.
Dit werk werd gesteund door de "Fondo de Investigaciones Sanitarias" (FIS) verlenen PI13/01098 van Carlos III Health Institute, Spaanse ministerie van volksgezondheid. DB-G werd geprofiteerd van een positie van de post-doctoraal onderzoek gefinancierd door de Europese Unie zevende kaderprogramma (KP7/2007-2013) onder de Grant overeenkomst 603049 (TRANSLINK). Werk van NK, NS, en NB werd gesteund door toekenning #14-50-00131 van Russische Science Foundation. DB-G wil zijn dank betuigen aan Marta Broto, J. Pablo Salvador en Ana Sanchis voor uitstekende technische bijstand en Alexander Rakitko voor hulp bij de statistische analyse. Met de steun van de "Pla de Doctorats Industrials de la Secretaria d'Universitats ik Recerca del Departament d'Empresa ik Coneixement de la Generalitat de Catalunya (verlenen van nummer 2018 DI 021). Wij danken CERCA programma / Generalitat de Catalunya voor institutionele ondersteuning.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Antilichamen | |||
| biotinyleren geiten anti-menselijke Ig's | Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA | Ref. #: 31782 | |
| biotinyleren geiten anti-muis IgM + IgG | Thermo Fisher Scientific | Ref. #: 31807 | |
| Apparatuur | |||
| Robotic Arrayer sciFLEXARRAYER S5 | Scienion AG, Berlijn, Duitsland | http://www.scienion.com/products/sciflexarrayer/ | |
| Kleurlade (schuif incubatiekamer) | Simport, Beloeil, QC, Canada | Ref. #: M920-2 | |
| Centrifuge | Eppendorf, Hamburg, Duitsland | Ref. #: 5810 R | |
| Pipetten | Gilson, Middleton, WI, USA | http://www.gilson.com/en/Pipette/ | |
| Glijscanner | PerkinElmer, Waltham, MA, USA | ScanArray GX Plus | |
| Schudende incubator | Cole-Parmer, Staffordshire, UK | Ref. #: SI50 | |
| Biologische monsters | |||
| BALB/c muizen sera | Dit papier | N/ A | |
| Complex Immunoglobulin Preparaat (CIP) | Immuno-Gem, Moskou, Rusland | http://www.biomedservice.ru/price/goods/1/17531 | |
| Chemicaliën, Reagentia en Glycanen | |||
| Glycan bibliotheek | Instituut voor Bio-organische Chemie (IBCh), Moskou, Rusland | N/ A | |
| Rundserumalbumine (BSA) | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, | Ref. #: A9418 | |
| Ethanolamine | Sigma-Aldrich | Ref. #: 411000 | |
| Tween-20 | Merck Chemicals & Life Science S.A., Madrid, Spanje | Ref. #: 655204 | |
| Phosphaat gebufferde zoutoplossing (PBS) | VWR International Eurolab S.L, Barcelona, Spanje | Ref. #: E404 | |
| Natriumazid | Sigma-Aldrich | Ref. #: S2002 | |
| Streptavidine Alexa Fluor 555-conjugaat | Thermo Fisher Scientific | Ref. #: S21381 | |
| Streptavidine Cy5-conjugaat | GE Healthcare, Little Chalfont, Buckinghamshire, UK | Ref. #: PA45001 | |
| Materialen | |||
| N-hydroxysuccinimide-gederivatiseerde glazen slides H | Schott-Nexterion, Jena, Duitsland | Ref. #: 1070936 | |
| Whatman filterpapier | Sigma-Aldrich | Ref. #: WHA10347509 | |
| 1,5 mL buisjes | Eppendorf | Ref. #: 0030120086 | |
| Software en algoritmen | |||
| ScanArray Express Microarray Analyse Systeem | PerkinElmer | http://www.per | |
| kinelmer.com/microarray | |||
| Hierarchical Clustering Explorer toepassing | University of Maryland, MD, USA | http://www.cs.umd.edu/hcil/hce/ |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen