Visão Geral
Este artigo demonstra um novo método utilizando microscopia de força atômica em modo de batimento (AFM) para visualizar e analisar interações entre fagos e antígenos em uma superfície de mica. O protocolo detalha a imobilização do antígeno, a ligação seletiva de fagos e a obtenção de imagens em escala nanométrica com alta resolução, permitindo a identificação de reagentes específicos para morfologia contra variantes da TDP-43 relevantes para a pesquisa da esclerose lateral amiotrófica.
Componentes Principais do Estudo
Área de Ciência
- biofísica
- nanotecnologia
- interações proteína-proteína
Contexto
- A microscopia de força atômica (AFM) fornece imagens em escala nanométrica de amostras biológicas.
- As bibliotecas de exibição de fagos podem apresentar fragmentos diversos de anticorpos para ligação ao alvo.
- Visualizar as interações fago–antígeno em alta resolução auxilia na seleção de reagentes.
- Variantes da proteína TDP-43 estão implicadas em doenças neurodegenerativas, como a ELA.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver um protocolo para a visualização direta de interações fago-antígeno utilizando microscopia de força atômica (AFM).
- Permitir a seleção de reagentes específicos à morfologia contra variantes da TDP-43.
- Melhorar a especificidade e eficiência de abordagens de biopanning.
Métodos Utilizados
- Imobilização do antígeno-alvo em superfícies de mica clivada por ligação não covalente.
- Incubação com uma mistura de fagos exibindo diversos fragmentos de anticorpos.
- Etapa de lavagem para remover antígenos e fagos não ligados, retendo os ligantes de alta afinidade.
- Secagem ao ar das amostras para garantir estabilidade durante a obtenção de imagens.
- Obtenção de imagens em modo tapping com microscópio de força atômica (AFM) utilizando um controlador Nanoscope IIIa, sondas de silício (300 kHz, 40 N/m) e alinhamento preciso do laser.
- Varredura de alta resolução (3,05 Hz, 512 amostras/linha) para detectar complexos fago–antígeno como características topográficas.
Resultados Principais
- Partículas de fago ligadas ao antígeno imobilizado são visualizadas como estruturas longas e brilhantes em imagens de microscopia de força atômica.
- O protocolo permite a diferenciação clara entre fagos ligados e não ligados em escala nanométrica.
- A imagem de alta resolução confirma a especificidade das interações entre fago e antígeno.
- O método possibilita a identificação de reagentes específicos para morfologia, para estudos posteriores.
Conclusões
- A microscopia de força atômica em modo de batimento é eficaz para a visualização direta de interações entre fagos e antígenos.
- A abordagem melhora a seleção de reagentes específicos contra variantes proteicas.
- Este protocolo pode ser adaptado para outros estudos de interações proteína-proteína em escala nanométrica.
Qual é a principal vantagem de usar a AFM neste protocolo?
A AFM fornece imagens de alta resolução em escala nanométrica das interações fago-antígeno, permitindo a visualização direta e a análise de eventos de ligação.
Como os antígenos são imobilizados na superfície de mica?
Os antígenos são ligados não covalentemente à mica recém-clivada por meio de incubação, seguida por lavagem para remover o material não ligado.
O que garante que apenas os fagos de alta afinidade permaneçam na superfície?
Várias etapas de lavagem após a incubação do fago removem fagos fracamente ligados ou ligados de forma não específica, retendo apenas aqueles com alta afinidade pelo antígeno.
Como os complexos fago–antígeno são visualizados usando AFM?
A AFM em modo de batimento varre a superfície da mica, detectando alterações de altura causadas pelos fagos ligados, que aparecem como estruturas longas e brilhantes nas imagens resultantes.
Quais são os parâmetros principais para a imagem de AFM neste protocolo?
A imagem é obtida no ar, à temperatura ambiente, utilizando sondas de silício (frequência de ressonância de 300 kHz, constante elástica de 40 N/m), com uma taxa de varredura de 3,05 Hz e 512 amostras por linha.
Este protocolo baseado em AFM pode ser adaptado para outras interações proteicas?
Sim, o protocolo é amplamente aplicável ao estudo de várias interações proteína-proteína em escala nanométrica utilizando bibliotecas de exibição em fagos.