無機表面へのタンパク質の非特異的吸着を監視するための固体ナノ細孔を用いる方法が説明されています。方法は、リアルタイムで、単一分子レベルで検出対象にする吸着を可能に、抵抗パルスの原理を採用しています。単一タンパク質吸着のプロセスがはるかに平衡からなので、我々は同様にタンパク質吸着の定数見かけ一次反応速度の定量測定と一定のラングミュア吸着のために可能にする、合成ナノ細孔の並列配列の雇用を提案する。
ソリッドステートナノ細孔は、局所構造と柔軟性核酸1-6、タンパク質7の展開、および異なるリガンド8の結合親和性を調べるために、単一分子レベルでの測定を実行するために使用されている。 9月12日の抵抗のパルステクニックにこれらのナノ細孔を結合することによって、そのような測定は、様々な条件の下でとラベリング3を必要とせずに行うことができます。抵抗 – パルス法では、イオン性塩溶液は、ナノ細孔の両側に導入されています。したがって、イオンは定常電流、その結果、適用される膜内外電位差によってチャンバの一方から他方に駆動されています。ナノ細孔への分析対象物の分割は、単一分子情報を抽出するために分析することができる、この電流で明確に定義されたたわみを、引き起こす。このテクニックを使用して、ナノ細孔壁への単一のタンパク質の吸着は、広い範囲の下で監視することができます条件13。マイクロ流体デバイスのサイズが縮小として、単一のタンパク質とこれらのシステムの相互作用が問題となるので、タンパク質の吸着は、重要性が高まっています。このプロトコルは、容易にナノ細孔の掘削の影響を受けやすい他の薄膜、するか、官能窒化物の表面に拡張することができる窒化膜への結合タンパク質の迅速なアッセイについて説明します。タンパク質の様々なソリューションと変性条件の広い範囲で検討されることがあります。また、このプロトコルは、ナノ細孔の分光法を用いてより多くの基本的な問題を探求するために使用されることがあります。
固体表面へのタンパク質の自発的な吸着27-29などのバイオチップのアプリケーションと機能的なハイブリッド生体材料の新しいクラスの設計などの分野の数が、根本的に重要である。これまでの研究では、固体表面に吸着した蛋白質は、横方向の移動性または重要な脱着率が表示されないことが示されているため、タンパク質の吸着は、一般的に不可逆と非特異的なプロセス30か?…
The authors have nothing to disclose.
著者は彼らのアドバイスをジョンGrazul(コーネル大学)、アンドレMarziali(バンクーバーでのブリティッシュコロンビア大学)とヴィンセントタバード-コッサが(オタワ大学)に感謝いたします。この作品は、米国国立科学財団(DMR – 0706517とDMR – 1006332)と国立衛生研究所(R01 – GM088403)からの補助金によって一部で賄われている。材料研究科学工学センター(MRSEC)プログラム(DMR 0520404) – ナノ細孔の掘削は、全米科学財団からの支援と材料研究のためのコーネルセンター(CCMR)の電子顕微鏡施設で行われました。シリコン窒化膜の調製は、国立科学財団(助成ECS – 0335765)でサポートされているコーネルナノスケール施設、国家ナノテクノロジーインフラネットワークのメンバー、で行った。
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
Tecnai F20 S/TEM | FEI | S/TEM requires acceleration voltage ≥200kV and field-emission source. | |
20 nm thick silicon nitride membrane window for TEM | SPI | 4163SN-BA | |
Axon Axopatch 200B patch-clamp amplifier | Molecular Devices | ||
Axon Digidata 1440A | Molecular Devices | ||
pCLAMP 10 software | Molecular Devices | Electrophysiology Data Acquisition and Analysis Software | |
Sulfuric Acid | Fisher Scientific | A300 | |
hydrogen peroxide | Fisher Scientific | H325 | |
silicone O-rings | McMaster-Carr | 003 S70 | Alternatively use PDMS |
silver wire | Sigma-Aldrich | 348759 | For electrodes |
SPC Technology, D sub contact, pin | Newark | 9K4978 | For electrodes |
potassium chloride | Sigma | P9541 | |
potassium phosphate dibasic | Sigma | P2222 | |
potassium phosphate monobasic | Sigma | P5379 | |
PDMS | Dow Corning | Sylgar 184 Elastomer set. For making chamber. | |
Kwik-Cast Sealant | World Precision Instruments | KWIK-CAST | Fast acting silicone sealant |
hot plate | Fisher Scientific | ||
Faraday cage |