Optimalisatie van bloedplaatjescytosolic eiwitconcentratie en primaire antilichaamtitratie
Het is belangrijk om een lineair dynamisch bereik van bloedplaatjes cytosolic eiwitten in de test vast te stellen, omdat veranderingen in het signaal direct evenredig zijn met veranderingen in eiwit in de bloedplaatjescytosol. Het gebruik van het gehele bloedplaatjeslysaatmengsel in de test kan de signaalintensiteit van de doeleiwitten verminderen (TDP-43 en P(S409-412) TDP-43) en bijdragen aan een hoog achtergrondsignaal. Daarom werd in deze test de heldere supernatant gebruikt (cytosolic fractie) na het scheuren van bloedplaatjes(figuur 2).

Figuur 2: Signaalhelderheid is afhankelijk van de monsterkwaliteit. (A) Geheel bloedplaatjeslysaathomogenaat interfereert met anti-TDP-43 antilichaambinding; daarom werd een luidruchtig elektropherogram waargenomen. (B) Bloedplaatjescytosolfractie werd verkregen uit het onderwerpen van het hele lysaat aan centrifugering (16.000 x g voor 30 min). De meeste membranous proteïnen werden verwijderd; vandaar dat anti-TDP-43 antilichaambinding aan TDP-43 eiwit werd verbeterd (blauwe lijntracering). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Een lineair dynamisch bereik voor bloedplaatjes cytosoleiwitconcentratie werd vastgesteld op 0,2–0,8 mg/mL. Er werd een testsjabloon aangenomen, zodat zowel de eiwitconcentratie als de primaire antilichaamtitratie in één test konden worden uitgevoerd (figuur 3).

Figuur 3: Lineair dynamisch bereik voor bloedplaatjescytosoleiwitconcentratie. (A) Zowel eiwitconcentraties als antilichaamtitraties werden tijdens dezelfde run in één plaat geoptimaliseerd. (B) Het lineaire werkbereik (0,2–0,8 mg/mL) voor eiwitten werd vastgesteld. Een eiwitbelasting van 0,5 mg/mL werd door a-ERK-antilichaam bestempeld als de positieve controle (capillair 25). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Opgemerkt moet worden dat het glycerolgehalte in de monsterbereidingsbuis minder dan 20% (definitief) moet zijn, anders zal de hoge glycerolconcentratie de primaire antilichaambinding negatief beïnvloeden.
Optimale belichtingstijd bepalen
In de oudere versie van de software moest de optimale belichtingstijd worden bepaald door het piekgebied tegen de eiwitconcentratie (mg/mL) in kaart te brengen. De nieuwe versie biedt een nieuwe tool genaamd het hdr-detectieprofiel (High Dynamic Range)(Figuur 4). Met behulp van het beeldpaneel op voorwaarde dat de optie om alle belichtingstijden (dat wil zeggen, 5 s, 15 s, 30 s, 60 s, 120 s, 240 s, 480 s) samen te bekijken. Computersoftware analyseerde alle belichtingstijden en identificeerde automatisch de beste belichtingstijd (HDR). HDR-detectieprofiel leverde een aanzienlijk breder dynamisch bereik dankzij de grotere gevoeligheid van CEI, wat een betere detectie en kwantificering betekent over een groter monsterconcentratiebereik. Gebruikers hebben echter nog steeds de mogelijkheid om elke belichtingstijd te kiezen die voldoet aan het experimentele doel. Met behulp van deze functie werd optimale belichtingstijd gevonden voor TDP-43-eiwit. De piek vertegenwoordigt de optimale belichtingstijd (figuur 4A). Voor dit antilichaam werd één blootstellingstijd (4 s) gedefinieerd na het bekijken van alle negen blootstellingstijden variërend tussen 1-512 s (figuur 4B).

Figuur 4: HDR-detectieprofiel (high dynamic range) voor een doeleiwit. (A) TDP-43 eiwitpiek vertegenwoordigt de optimale blootstellingstijd voor het doeleiwit. a-TDP-43 Ab titratie was 1:300, en bloedplaatjes cytosol eiwitconcentratie was 0,5 mg/mL. De softwaregedefinieerde blauwe lijn geeft de optimale belichtingstijd aan. (B) Dit cijfer vertegenwoordigt een door de gebruiker gedefinieerde enkele belichtingstijd (4 s) na het bekijken van alle negen belichtingstijden variërend tussen 1-512 s. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
TDP-43 niveaus bij menselijke bloedplaatjescytosol van ALS-patiënten
Een bloedbasis biomarker ontwikkeling werd uitgevoerd. Aan de hand van geoptimaliseerde testomstandigheden werden bloedplaatjes lystolische fracties van ALS-patiënten geanalyseerd met behulp van twee sets antilichamen (d.w.z. anti-TDP-43 [Pan] antilichaam, een antilichaam dat fosforderivaten van TDP-43-eiwit herkent; hier werd a-P [S409/410-2] TDP-43 gebruikt). In deze demonstratie worden ziektespecifieke TDP-43 en zijn fosforgezuurderivaat gepresenteerd (figuur 5).

Figuur 5: Een weergave van voorspellende fosforylatiewaarde (PPV) van TDP-43. Absolute hoeveelheid fosfortdp-43 en pan TDP-43 alleen niet laten zien veel verschil tussen de ALS en controlegroepen. PPV wees echter op een lichte stijging van het ALS-cohort, hoewel er geen statistisch verschil was tussen de twee groepen als gevolg van onvoldoende aantal proefpersonen (ALS = 25, controle = 27). Een lage Cohen's d waarde tussen de middelen van ALS en controle groep toonde een laag effect grootte tussen de twee groepen als gevolg van kleine steekproef grootte (controle = 25, ALS = 27). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Totaal TDP-43 werd gekwantificeerd met behulp van de kalibratiecurve (figuur 6)

Figuur 6: Standaardkalibratiecurve. Commercieel gekochte recombinant TDP-43 eiwitconcentraties werden gebruikt om een standaardcurve te construeren. Elke gegevens vertegenwoordigen het gemiddelde van drievouden. De eiwitbandintensiteiten waren afhankelijk van concentratie (Inset). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
De kwantificering van fosfortdp-43 eiwit was niet mogelijk als gevolg van commercieel onbeschikbaarheid van dit eiwit. In plaats daarvan werd een voorspelde fosforylatiewaarde (PPV) vastgesteld die het percentage van de fosforachtige soorten TDP-43 definieert. PPV werd bepaald uit twee opeenvolgende CEI-testen voor hetzelfde monster met behulp van de volgende vergelijking.

Intra- en interrun assay variabiliteit werden getest in gepoolde menselijke ALS bloedplaatjes cytosolic fracties (figuur 7)

Figuur 7: Assay variaties. (A) Twee haarvaten geladen met hetzelfde monster werden geanalyseerd door CEI, en intra-run test variatie werd berekend als CV% = 14,9. (B) Hetzelfde monster werd geanalyseerd op drie verschillende testdagen en in drie verschillende testruns. Inter-run test variatie werd berekend als CV% = 18,7. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Hoewel de coëfficiëntenvariatiewaarden binnen de run (capillaire variatie) in het aanvaardbare bereik daalden (CV% = 14,9), was de interrun-testwaarde relatief hoog (CV% = 18,7). Er wordt uitgelegd dat deze variatie kan worden te wijten aan het gebruik van capillaire cartridges en monster platen van verschillende partijen. Het wordt aanbevolen dat reproduceerbaarheidsstudies worden uitgevoerd in CEI-componenten met hetzelfde lotnummer.
Tabel 1: CEI-testplaatladingsjabloon. Klik hier om deze tabel te downloaden.
Tabel 2: Sjabloon voor de voorbereiding van interactieve monstersmengsels. Na het invoeren van de voorraad eiwitconcentratie van onbekende monsters, interactieve cellen zal automatisch berekenen hoeveel volume moet worden gebruikt voor de voorbereiding van de monster mix. Klik hier om deze tabel te downloaden.