$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. Создание датчиков LLUF
- Полиэфирсульфона мембраны (2 см 2) были закрыты с треугольником полипропилена манипуляторы (Университет Калифорнии, Сан-Диего) склеиванием мембран с эпоксидной на границах весла. Отрицательно заряженные полиэфирсульфона мембраны с молекулярной массой отсечки (MWCO) в 30 кДа был использован.
- Тефлоновые трубки фторированных пропилена этилена (внутренний диаметр / наружный диаметр, 0.35/0.50 см) был прикреплен к цилиндру выхода весло полипропилена треугольник, поэтому зонд LLUF может быть подключен к 20 мл шприца.
- После замачивания мембран полиэфирсульфона в слюне человека в культуре блюдо (50 мм), отрицательное давление было создано снятии шприца. Шприц с отрицательным давлением вынудили ультрафильтрации процесс отбора проб из белков слюны.
- Зонды были стерилизованы с 70% спиртом ночь перед использованием. Чтобы убедиться в их исправности уплотнения, мы позиционировали LLUF зондов в растворахТион содержащие синий декстран (50 мг / мл) со средней молекулярной массой 2000 кДа в течение 2 часов. Отсутствие синего декстрана в собранных образцов показал, что никаких утечек разработана при изготовлении зонда и отбора проб.
2. Слюна коллекции
- Всего слюны были собраны из трех здоровых добровольцев (двое мужчин и одна женщина в возрасте 20 и 40), не принимающих лекарства, без явных признаков гингивита или полости 6.
- После полоскания полости рта водой, все образцы слюны были собраны плеваться, без химической стимуляции, в охлажденной льдом судна.
- Все образцы были объединены и держится на льду во время процедуры взыскания долга.
- Сразу же после сбора, слюны (200 мкл) был применен для отбора проб с LLUF зондов. Отбор проб проводили при 4 ° C комнате.
- Слюна белков (1,0 мкг / мкл) с или без взимания LLUF зонд непосредственно подвергаются нано LC-массы сpectrometry анализ без триптического пищеварения. Концентрации белка определяли с помощью Bio-Rad белка Анализ 12.
3. NanoLC-КТЛ MS Analysis
- ООН-переваривается слюны (5 мкл) непосредственно загружены в ловушку колонке Eksigent NanoLC системы автоматического пробоотборника, используя 100% буфера (2% acetonitrile/0.1% муравьиной кислоты). NanoLC была на линии в сочетании с масс-спектрометра Finnigan КТЛ.
- После загрузки образца и промывки, клапан был включен и 500 Нл / мин линейный градиент был доставлен в ловушку и разделительной колонки (10 см в длину, 100 мкм идентификатор, в доме упакован Synergi 4 мкм C18). Градиент от 0 до 50% буфера В (80% acetonitrile/0.1% муравьиной кислоты), в 45 мин.
- NanoLC-КТЛ MS инструменты работают в режиме данные, зависящие от Xcalibur. MS / MS спектры четырех сильнейших ионов MS выше интенсивность 1 × 10 5 были собраны с динамическим исключениевключена и энергии столкновения установлен на 35%.
- Каждый образец был запущен дважды NanoLC-КТЛ системы MS. Образцы из трех отдельных препаратов были использованы. Эти пептиды обнаруживаются в трех отдельных образцах были перечислены в Дополнительных таблицах 1 и 2. Представитель NanoLC-КТЛ MS спектров показано на рисунке 3.
4. Анализ данных и поисковых баз данных белков
- Каждый RAW файл конвертируется в файл с помощью mzXML Readw.exe.
- MzXML файл был введен в философский SEQUEST 2 системы и искали против человеческой базы данных, генерируемых соответствующий Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) белка базы данных с использованием не-фермент специфику. Масса толерантности предшественником ионных был установлен на уровне 1,5 Da. Молекулярной массой 16 Да был добавлен в метионин для дифференциального поиска для учета окисления.
- После SEQUEST поиска, результаты были автоматически фильтруется, проверяетсяг отображается PeptideProphet и ProteinProphet [Института системной биологии (МОБ)]. PeptideProphet оценивает всеобъемлющие вероятность (Р) счет, что пептид назначение "правильного" против "неправильных" на основе ее SEQUEST баллов (Xcorr, ΔCn, Sp, RSP) и дополнительную информацию о каждой пептидной последовательности определены. ProteinProphet вычислить вероятность шкале от 0 до 1 для каждого белка на основе пептидов назначен MS / MS спектров.
- Чтобы свести к минимуму ложных срабатываний идентификации использовались строгие критерии фильтрации. Во-первых, минимальное количество баллов P отсечка установлена на уровне 0,8, для всех обслуживаемых пептид для обеспечения очень низкого ошибки (гораздо меньше, чем 3%) и достаточно хорошей чувствительностью. Во-вторых, все пептиды с> 0,8 P счет должен иметь высокую кросс-корреляцию (Xcorr) забивает гол в то же время: 1.9, 2.2 и 3.0 +1, +2, +3 и бесплатно.
5. Удаление бактерий ротовой полости с LLUF зонды
- Для определения возможности зондов LLUF удалитьбактерии полости рта, слюне до и после LLUF зонд коллекции (раздел 3) было распространено на агаром для бактериальных обнаружения.
- Аэробные бактерии выращивались на антибиотик без Лория-Бертани (LB) агар пластин при 37 ° С в течение одного дня.
- Анаэробных бактерий, выращенных на антибиотик без Brucella бульон агар пластины (BD, Sparks, MD) в анаэробных условиях с использованием газо-Пак (BD Biosciences, San Jose, CA) при 37 ° C в течение одного дня.
6. Представитель Результаты
1. Изготовление датчиков LLUF и отбор проб слюны в ротовой полости подражали
Если отбор проб слюны может быть выполнена как сосать леденец, процедура позволит избежать деградации плюнул слюной в коллекцию устройств 13-14. Важно отметить, что также станет возможным для наблюдения за пациентами динамично и локально полости рта. Кроме того, если пробоподготовки использованием слюны может быть упрощена, врачи бы легко Facilitate процедуру ускорить их решение на следующей клинической работы. Масс-спектрометрия является одним из наиболее чувствительных методов обнаружения и даже последовательность белков в очень короткий период времени. Тем не менее, сложные процедуры для подготовки проб препятствовали использовании этого метода в клинике. Кроме того, известно, что выше обилие белков или белков с большим молекулярным весом в клинических образцов (например, амилазы в слюне) маска низкой белков изобилия в масс-спектрометрического анализа 15-16. Чтобы преодолеть препятствия уже упоминалось выше, мы разработали леденец, как ультрафильтрация устройство с именем LLUF зондов (рис. 1). Отрицательно заряженные полиэфирсульфона мембраны с MWCO на 30 кДа (рис. 1А,) был приклеен к полипропилена весло (рис. 1а, б). Он был расположен в передней части датчика LLUF с целью фильтрации больше белков в слюне. Для имитации человеческой среды полости рта (рис. 1А, г), Губки (рис. 1А, е), была пропитана слюной в культуре блюдо (рис. 1А, е). После полного снятия шприца (рис. 1А, г), фильтруют слюной начал двигаться вдоль связано трубки (рис. 1а, в) и была собрана.
2. Определение коренных peptidome слюны NanoLC-КТЛ MS
Сравнение LC хроматограмм, мы обнаружили различные хроматограммы слюны до и после LLUF выборки (рис. 2), указав, что существуют различные композиции белков в слюне после отбора проб LLUF. Для определения белка композиции мы использовали NanoLC-КТЛ масс-спектрометрии, который, как известно, чтобы иметь возможность оперативно последовательность пептидов из смеси нескольких белков. Более того, для упрощения подготовки образцов для клинических целей, весь слюной без химического или ферментативного пищеварения был применен для NanoLC-КТЛ анализа MS. Неожиданно, 131 пептидов, мыповторно выявленных в непереваренной слюны (Справочная таблица 1). Эти пептиды являются фрагментами, полученные из различных пролин богатый белками, актин, альфа-амилазы, альфа-1 глобина, бета-глобина, histain 1, кератин 1, муцина 7 полимерных рецептора иммуноглобулина, satherin и S100A9. Двадцать шесть уникальных пептиды были выделены в слюне после фильтрации с зондами LLUF (Справочная таблица 2). Эти пептиды являются фрагментами в основном из различных пролин-богатыми белками. Пептиды, полученные из белков, таких как полимерные рецептора иммуноглобулина (83,24 кДа) и альфа-амилаза, было обнаружить, что свидетельствует о возможности LLUF зондов удаление крупных и обильных белков. MS / MS спектр PFIAIHAEAESKL пептид, соответствующий внутренний пептида альфа-амилазы показано на рисунке 3А. Еще более удивительно, после удаления больше белков, 18 из 26 пептидов последовательный стал обнаруживается в LLUF зонд-пробы слюны (табл.1). Эти 18 пептиды, полученные из пролин-богатых белками или гипотетические белки, которые закончились пролина (P) -. Глютамин (Q) (-Ро),-SR, SP-или-ПП С-конца Рисунок 3B показали, MS / MS Спектр пептид PQGPPQQGGHPRPP, который был обнаружен в LLUF зонд-пробы слюны. Пептид может быть получен из пролин-богатых белком HaeIII подсемейства 1 и 2 (табл. 1).

Рисунок 1. Композиции LLUF зондов и выборки весь слюной от человека имитировать полости рта группы.: (А) полупроницаемую полиэфирсульфона с MWCO 30 кДа, (б) полипропилен весла; (с) тефлоновой трубкой фторированных пропилена этилена; (г) 20 мл шприц Группа B:. губку (е) (передразнил язык) была пропитана в культуре блюдо (F), содержащий слюне человека для созданияискусственных человеческих полости рта (г). В результате отрицательного давления, создаваемого полностью снятии шприца диски собрали жидкость двигаться по трубе подключены (стрелка) и к созданным пространства (стрелки) в шприц. Бар: 2,0 см.

Рисунок 2. Дифференциальные LC / MS / MS хроматограмм слюны до и после отбора проб LLUF. Белки (1,0 мкг / мл) в слюне человека все были отфильтрованы или без датчика LLUF. Белки без триптического пищеварения непосредственно подвергаются NanoLC-КТЛ MS, что было сопряжено с системой Eksigent Nano LC, как описано в Материалы и методы. Базовый пик хроматограммы (с 44-мим время удерживания) слюны до (А) и после (б) LLUF выборки были проиллюстрированы.

Рисунок 3. ДетекторовТион слюны peptidome по NanoLC-КТЛ MS последовательности. белков слюны до (А) и после (б) отбор проб с зондами LLUF были проанализированы NanoLC-КТЛ MS, как описано в экспериментальной процедуры. Слюна peptidome из натуральных слюне человека без триптического пищеварения были продемонстрированы в Дополнительных таблицах 1 и 2. Пептида (PFIAIHAEAESKL), полученных из альфа-амилазы исключительно обнаружены в слюне без взимания с зондами LLUF (A), что свидетельствует о том, что возможности зондов LLUF в удалении крупных белков. Многие пептиды с PQ-,-SR, SP-или-ПП С-концов были только в образцах после ультрафильтрации LLUF зондов. Один (PQGPPQQGGHPRPP) пептиды, полученные из различных пролин богатый белками показали (B). MS / MS спектры с характерным "у" и "б" ионов серии подтвердили личность и пептидов.

<сильный> Рисунок 4. Удаление бактерий ротовой полости во время использования LLUF зондов. Зонд LLUF был построен, как описано в материалах и методах. Зонд был помещен в слюне человека в подражали среды полости рта (рис. 1). Шприц в конце LLUF зонд был снят для создания отрицательного давления, которые привели процесс ультрафильтрации для слюны выборки. Во время отбора проб, весь слюной пересек выборочно через мембрану полиэфирсульфона и накопленных внутри шприца. Всего слюны до отбора проб с зондом LLUF служили в качестве контроля. Слюна (10 мкл) до и после отбора проб LLUF зонд был распространен на агаром для обнаружения бактериальной группы. Слюна с (+ LLUF) и без (+ LLUF) LLUF пробоотборника было распространено бок о бок на антибиотик без LB агар пластин при 37 ° С в течение одного дня группа B:. слюны и без отбора проб LLUF зонд был распространен на антибиотик без Brucella пластины агара бульономв анаэробных условиях с использованием газо-Пак (BD Biosciences, San Jose, CA) при 37 ° C в течение одного дня. Бактерии не растут на агаром распространяться с LLUF зонд-пробы слюны, что свидетельствует о возможности LLCF зондов в ликвидации аэробных и анаэробных бактерий ротовой полости. Бар: 1,0 см.
| Пептид последовательности / Измеренные массы пептида | Присоединение номер | Имя |
| 1 | AGNPQGPSPQGGNKPQ GPPPPPGKPQ 2485,3 | ги | 41349484 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 1 изоформы 2 предшественника |
| | ги | 41349482 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 1 изоформы 1 предшественника |
| | ги | 60301553 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 2 |
| 2 | GGHQQGPPPPPPGKPQ 1576,9 | ги | 4826944 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 2 |
| | ги | 9945310 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 1 |
| 3 | GPPPAGGNPQQPQAPPA GKPQGPPPPPQGGRPP 3126,2 | ги | 37537692 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 4 предшественник |
| 4 | GPPPPGGNPQQPLPPPAGKPQ 2028,3 | ги | 113423660 | Предсказал: гипотетический белок |
| 5 | GPPPPGKPQGPPPQGDKSRSP 2077,8 | ги | 113423262 | Предсказал: гипотетический изоформы белка 5 |
| | ги | 41349482 | Proline богатые белком BstН.И. подсемейства 1 изоформы 1 предшественника |
| | ги | 60301553 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 2 |
| | ги | 113423663 | Предсказал: гипотетический белок |
| | ги | 41349484 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 1 изоформы 2 предшественника |
| | ги | 41349486 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 1 изоформы 3 предшественник |
| 6 | GPPPPPPGKPQGPPPQ GGRPQGPPQGQSPQ 2918,5 | ги | 9945310 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 1 |
| 7 | GPPPQEGNKPQRPPPPGRPQ 2131,3 | ги | 113423660 | Предсказал: гипотетический белок |
| 8 | GPPPQGGNKPQGPPPPGKPQ 2030 | ги | 113423663 | Предсказал: гипотетический белок |
| | ги | 41349482 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 1 изоформы 1 предшественника |
| | ги | 113423262 | Предсказал: гипотетический изоформы белка 5 |
| | ги | 60301553 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 2 |
| 9 | GPPPQGGRPQGPPQGQSPQ 1866,6 | ги | 4826944 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 2 |
| 10 | GPPQQGGHPPPPQGRPQ 1713,8 | ги | 9945310 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 1 |
| | ги | 4826944 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 2 |
| 11 | GPPQQGGHQQGPPPPPPGKPQ 2083,1 | ги | 9945310 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 1 |
| | ги | 4826944 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 2 |
| 12 | GRPQGPPQQGGHQQGP PPPPPGKPQ 2512,6 | ги | 4826944 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 2 |
| | ги | 9945310 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 1 |
| 13 | NKPQGPPPPGKPQGPP PQGGSKSRSSR 2720,2 | ги | 113423262 | Предсказал: гипотетический изоформы белка 5 |
| | ги | 113423663 | Предсказал: гигипотетических белков |
| 14 | PQGPPQQGGHPRPP 1450,1 | ги | 9945310 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 1 |
| | ги | 4826944 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 2 |
| 15 | QGRPQGPPQQGGHPRPP 1791,1 | ги | 4826944 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 2 |
| | ги | 9945310 | Proline богатые белком HaeIII подсемейства 1 |
| 16 | SPPGKPQGPPPQ 1186,9 | ги | 113423262 | Предсказал: гипотетический изоформы белка 5 |
| | ги | 41349482 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 1 изоформы 1 предшественника |
| | | ги | 60301553 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 2 |
| | ги | 113423663 | Предсказал: гипотетический белок |
| | ги | 41349484 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 1 изоформы 2 предшественника |
| | ги | 41349486 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 1 изоформы 3 предшественник |
| 17 | SPPGKPQGPPPQGGNQ PQGPPPPPGKPQ 2720,3 | ги | 113423663 | Предсказал: гипотетический белок |
| | ги | 41349482 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 1 изоформы 1 предшественника |
| | ги | 113423262 | Предсказал: гипотетический изоформы белка 5 |
| | ги | 60301553 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 2 |
| 18 | SPPGKPQGPPQQEGNKPQ 1870,9 | ги | 37537692 | Proline богатые белком BstNI подсемейства 4 предшественник |
Таблица 1. Пептиды были обнаружены только в LLUF-проб.
Справочная таблица 1. Щелкните здесь для просмотра дополнительной таблице 1 .
Справочная таблица 2. Щелкните здесь для просмотра дополнительной таблице 2 .