February 8th, 2021
Мы описываем одномекулярный подход к измерениям сродства антиген-антител с использованием массовой фотометрии (MP). Протокол на основе MP быстр, точен, использует очень небольшое количество материала и не требует модификации белка.
Антитела регулярно используются в лабораторных методах, и их терапевтическое и диагностическое применение быстро расширяется. Быстрая и точная характеристика связывания антиген-антител критически важна для этих применений. Массовая фотометрия быстро измеряет связывающие сходства, используя крайне небольшое количество материала.
Маркировка или иммобилизация не требуются, и информация о олигомеризации и чистоте белка может быть получена из того же эксперимента. Этот протокол может быть использован не только для изучения антител, но и для измерения сильных белково-белковых связей для белков с молекулярной массой более 50 килодальтонов. Начните с использования мягкого наконечника типсов и мыть бутылки последовательно промыть 24 на 50 миллиметров coverslips сверху вниз с дистиллированной водой, этанолом, дистиллированной водой, изопропанол, и дистиллированной воды.
После последней стирки высушите крышки потоком чистого азота в том же направлении, чтобы избежать переноса загрязнения из типсов. Промыть 24 на 24 миллиметра крышки с дистиллированной водой и этанолом, как попродемонстрировано, а затем сушки с потоком чистого азота. После высыхания поместите 24 на 24 миллиметра крышку на кусок алюминиевой фольги и поместите полоски односторонней ленты на крышку.
Затем вырежьте 24 на 24 миллиметра крышки из фольги и осторожно нажмите фольгу на рабочую сторону 24 на 50 миллиметров крышки. Чтобы подготовить образцы антител-антигенов для измерений сродства, фильтруем по крайней мере два миллилитров PBS через фильтр шприца 0,22 микрона для удаления частиц и агрегатов пыли, а также центрифугируют запасы антител и антигенов, представляющие интерес. Измерьте 280 нанометровую уф-абсорбцию запасов антител и антигенов, чтобы определить их фактическую концентрацию, и подготовьте серию антител-антигенных смесей в соответствующем диапазоне концентраций антигена в окончательном объеме 50 микролитров на образец.
Затем инкубировать антиген-антитела смеси в течение примерно 10 минут при комнатной температуре, чтобы обязательная реакция достичь химического равновесия. Для оценки сродства антител-антигенов по массовой фотометрии нанесите каплю масла погружения микроскопа на цель прибора и поместите камеру потока на стадию микроскопа. Добавьте 10 микролитров фильтрованного PBS к одному концу канала камеры потока.
Буфер войдет в канал с помощью капиллярного действия. Во вкладке управления фокусом программного обеспечения для сбора данных используйте грубые кнопки вверх и вниз, чтобы внести первоначальные коррективы и щелкнуть резкостью, чтобы просмотреть считывание сигнала резкости. Используйте штраф вверх и вниз кнопки регулировки, чтобы максимизировать значение резкости и нажмите кнопку фокусировки и блокировки фокус, чтобы активировать функцию отслеживания фокусировки.
Изображение чистого слайда должно иметь сигнальное значение, равное или ниже 0,05%Load 20 микролитров первого образца антитела-антигена, как попродемонстрировано, смая жидкость с другого конца небольшим куском бумаги. Сразу после загрузки нажмите запись, чтобы получить соответствующее количество кадров, эквивалентное 100 секунд данных. В конце периода сбора данных введите имя файла для данных и нажмите OK, а затем образец, чтобы сохранить файл.
Чтобы проанализировать данные массовой фотометрии, откройте файл, представляющий интерес, и нажмите анализ. Нажмите нагрузку, чтобы загрузить функцию калибровки и нажмите файл и сохранить результаты, чтобы сохранить проанализированные данные. Чтобы получить относительную концентрацию каждого вида в образце, откройте событияfitted.
csv файл, скопировать данные в колонке M в соответствующее программное обеспечение построения и анализа, и использовать функцию гистограммы статистики сюжета для построения молекулярной массы распределения. Дважды нажмите на гистограмму, чтобы открыть окно свойств участка, отключить автоматическое биннинг и выбрать размер ячеек 2,5 килодалтонов. Чтобы создать бен-центры и рассчитывает данные, нажмите применить и идти.
Чтобы соответствовать гистограмме с функциями Gaussian, выберите бен-центры и считает столбцы и нажмите на пики анализа и базовые несколько пиковых функций меню. Дважды щелкните, чтобы указать приблизительные пиковые позиции на участке распределения и нажмите кнопку открытой NL fit. Проверьте фиксированные флажки для пиковых центров XC и установите их значения на ожидаемые молекулярные массы свободных антител и одиночные и двойные антиген-антитела комплексов.
Проверьте опцию share для параметров ширины и нажмите fit. Установленные пиковые значения высоты гауссийских компонентов отражают относительную концентрацию каждого вида в образце. Затем используйте уравнение для расчета доли концентрации каждого вида из пиковых значений высоты.
Чтобы вычислить равновесные константы с помощью программы электронной таблицы, откройте диссоциациюконстанткаляцию. xlsx лист. В этом листе желтые выделенные значения ячеев в строках от 1 до 10 могут быть изменены для выполнения равновесных постоянных вычислений.
Введите предполагаемые диссоциации постоянных значений в наномолярных единиц в клетки B1 и B2. Если предполагаемые константы диссоциации неизвестны, оставьте значения по умолчанию в ячейках B1 и B2 без изменений. Введите общие антитела и общие концентрации антигена в наномолярных единицах в клетки D2 и E2 и введите рассчитанные значения фракций для каждого вида в клетки F2, G2 и H2. При проведении глобального анализа титровали добавьте соответствующие значения фракций данных в строки от 2 до 10. В окне параметров решатера выберите ячейку B15 для установленного объективного ящика и ячейки B1 к B2 для изменя переменную ячейку коробки.
Выберите кнопку мин для опции и проверить сделать неограниченные переменные не-отрицательный флажок, а затем выбрать GRG нелинейный в качестве метода решения и нажмите решить. Наилучшие значения диссоциации будут показаны в клетках B1 и B2. А окончательная сумма ошибок в квадрате будет показана в ячейке B15. В этом репрезентативном эксперименте, серия титрование с антителами анти-человеческого тромбина при фиксированной концентрации 25 наномолярных и 0, 7.5, 15, 30, 60 и 120 наномолярных человеческих концентраций альфа-тромбина человека были выполнены для получения молекулярной массы распределения антиген-антитела смесей и антител только образец.
Наилучшие пиковые параметры высоты гауссийских компонентов были нормализованы для получения фракций концентрации видов. Значения фракции концентрации после этого были приспособлены глобально для того чтобы получить антиген-антитела связывая сходства. Экспериментальные фракции концентрации и глобальные результаты подходят для свободного антитела, одного антиген-антитела комплекса, и двойной антигенный комплекс может быть построен.
Чтобы получить точные значения KD, концентрации белка должны быть тщательно отобраны, чтобы заполнить все виды реакции. Мы рекомендуем подготовить серию титрова с использованием ряда концентраций антигенов. После установки данных метод проекции ошибки может быть использован для получения подходящей ошибки, но лучше повторить эксперимент и вычислить стандартные отклонения средних связывающих значений сродства.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
В этой статье представлен подход к измерению аффинностей антиген-антители с использованием фотометрии масс (MP). Протокол MP является эффективным, точным и требует минимального количества материала образца без необходимости модификации белка.
Rapid, label-free quantification of antibody-antigen affinity is essential for accelerating therapeutic antibody discovery and optimizing candidate selection. Mass photometry enables single-molecule resolution of binding events, supporting predictive confidence in early-stage target validation and mechanistic de-risking. This approach streamlines portfolio triage by delivering quantitative affinity and stoichiometry data with minimal sample requirements.
Mass photometry positions affinity determination at the interface of early discovery and lead identification, enabling rapid go/no-go decisions before resource-intensive preclinical work.