Профилирование полимеров на микрочипах (MAPP) для высокопроизводительного гликанового анализа
29 сентября 2023 г.
Микроматричное профилирование полимеров (MAPP) — это высокопроизводительный метод анализа состава гликанов в биологических образцах.
Наши исследования сосредоточены на функциях и структурах сложных гликанов в различных бытовых, промышленных и коммерческих системах. Дальнейшее совершенствование технологии бесконтактных микрочипов и наша способность быстро получать доступ к информации о последовательностях для модулей связывания углеводов расширяют наши возможности как по печати, так и по опросу гликановых микрочипов. Гликаны сложно изучать из-за их структурной гетерогенности, сложности и изменчивости биосинтеза.
Многие методы анализа гликанов требуют расщепления гликанов на составляющие их моносахариды. MAPP предлагает универсальную платформу для анализа гликанов, которая сохраняет много важной структурной 3D-информации.
Обзор
В данном исследовании изучаются наличие, функции и структура сложных гликанов в различных биологических образцах. Внедрение метода микрочипового профилирования полимеров (MAPP) расширяет возможности анализа, позволяя сохранить важную структурную информацию о гликанах, которые обычно трудно исследовать из-за их сложности.
Основные компоненты исследования
Область исследований
- Анализ гликанов в биологических системах
- Бесконтактная технология микрочипов
- Характеристика углеводных структур
Теоретическая часть
- Сложные гликаны создают трудности в анализе из-за своей структурной гетерогенности
- Традиционные методы расщепляют гликаны до моносахаридов
- MAPP сохраняет информацию о трехмерной структуре для более точного анализа
Используемые методы
- Механический лизис тканей и серийные разведения для подготовки образцов
- Использование технологии микрочипов для профилирования гликанов
- Применение моноклональных антител для специфического обнаружения эпитопов
Основные результаты
- Обнаружение 16 различных эпитопов, указывающих на наличие нецеллюлозных полисахаридов клеточной стенки растений
- Сильные сигналы связывания специфических гликанов в различных сортах манго
- Валидация результатов посредством сравнительного анализа экстрактов тканей
Заключение
- Исследование эффективно демонстрирует полезность MAPP в анализе гликанов.
- Результаты имеют значение для совершенствования методов исследования гликанов, особенно в биологической и сельскохозяйственной областях.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Полимерное профилирование на микрочипах (Microarray Polymer Profiling, MAPP) обеспечивает высокопроизводительный количественный анализ гликанов с сохранением критической структурной информации, что устраняет основной проблемный этап в гликонауке на стадии поиска новых мишеней. Данная платформа поддерживает надежную валидацию мишеней и снижение механистических рисков, позволяя систематически исследовать состав и содержание гликанов в различных биологических матрицах. Воспроизводимость и масштабируемость MAPP делают этот метод применимым для профилирования гликанов в масштабе всего портфеля разработок в биофармацевтических исследованиях и разработке (R&D).
Стратегические аспекты применения в биофармацевтических исследованиях и разработках&D
Ранний поиск и валидация мишени
- Обеспечивает систематическое исследование структурного разнообразия и содержания гликанов в сложных образцах.
- Поддерживает функциональную валидацию мишеней путем картирования гликановых эпитопов с высокой специфичностью.
- Способствует снижению механистических рисков за счет прямого детектирования биологически значимых гликановых мотивов.
- Повышает прогностическую достоверность последующих биологических гипотез, касающихся гликан-опосредованных взаимодействий.
Скрининг и разработка анализа
- Подготовка валидированных микрочипов гликанов для высокопроизводительного скрининга молекулярных зондов и антител.
- Стандартизация условий анализа для воспроизводимого количественного детектирования гликанов в различных типах образцов.
- Обеспечение масштабируемых рабочих процессов профилирования, подходящих для больших наборов образцов и сравнительных исследований.
- Поддержка надежной оценки реагентов, связывающих гликаны, и специфичности зондов.
Трансляционные и доклинические исследования
- Сопоставляет результаты профилирования гликанов с поиском значимых для заболевания биомаркеров при наличии соответствующего контекста образцов.
- Обеспечивает преемственность от этапа картирования гликанов при поиске до доклинической валидации гликановых мишеней.
- Позволяет принимать обоснованные с учетом рисков решения о дальнейшем продвижении на основе количественных данных о гликановых эпитопах.
- Предоставляет сведения о механизмах функционирования гликанов, имеющих значение для трансляционных исследовательских программ.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
MAPP интегрируется в континуум от открытия до доклинических исследований, обеспечивая возможность проведения анализа гликанов на основе гипотез, разработки методов анализа и количественной аналитики для идентификации и валидации ведущих соединений.
- Биология открытий: Обеспечивает проверку гипотез и уточнение путей метаболизма путем картирования структур и содержания гликанов.
- Скрининг: Обеспечивает воспроизводимые количественные результаты микрочипового анализа для сравнительного профилирования гликанов.
- Аналитика: Обеспечивает получение высокоинформативных результатов и статистических данных для сравнения условий и валидации зондов.
- Трансляционные исследования: Связывает картирование гликановых эпитопов с подбором биомаркеров и выбором доклинических моделей, когда это применимо.
- Повторное использование на уровне предприятия: Создается стандартизированная масштабируемая платформа для повторяемого анализа гликанов в R&D-программы.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышение точности прогнозирования и снижение механистической неопределенности при работе с мишенями, связанными с гликанами.
- Операционная ценность: обеспечение стандартизированных, воспроизводимых и масштабируемых рабочих процессов профилирования гликанов.
- Стратегическая ценность: возможность принятия обоснованных решений о продолжении или прекращении разработки, а также эффективно-капитальное распределение ресурсов в проектах, ориентированных на гликаны.
- Влияние на портфель: поддержка приоритезации с учетом рисков и продвижения активов, нацеленных на гликаны.
Рекомендации по внедрению
- Требуется опыт работы в области химии гликанов, технологии микромассивов и подбора зондов.
- Необходим доступ к специализированному оборудованию для печати и детекции микромассивов.
- Требуется межкомандная стандартизация подготовки образцов и аналитических протоколов.
- Может потребоваться адаптация для различных биологических матриц или классов гликанов.
- Зависит от доступности валидированных гликан-специфических молекулярных зондов и контролей.
