Yöntem makalesi

Protein-İlaç Etkileşimlerini İncelemek için Kuvars-Kristal Mikro Terazi Biyosensör Tabanlı Biyopanlama

8 Temmuz 2025

Bu makalede

Özet

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kaynak: Takakusagi, Y. İlaç-protein Etkileşimlerinin Küresel Doğrulaması için Biyosensör Tabanlı Yüksek Verimli Biyopanlama ve Biyoinformatik Analiz Stratejisi. J. Vis. Uzm. (2020)

Bu video, T7 faj ile görüntülenen peptit kütüphanesinin QCM biyosensör tabanlı biyopanlamasını kullanarak protein-ilaç etkileşimlerini incelemek için bir yöntemi göstermektedir. QCM biyosensöründe spesifik bir peptit gösteren fajların biyopanlanması, yüksek afiniteli peptitlerin spesifik izolasyonuna ve ardından hedef protein üzerindeki spesifik etkileşim bölgelerinin belirlenmesine yardımcı olan amino asit dizilimine izin verir.

Protokol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

NOT: Aşağıdakiler, bir QCM biyosensörü kullanarak ilacı tanıyan T7 fajlarının taranması ve taranan fajların E. coli (BLT5615) enfeksiyonu yoluyla geri kazanılması için adımlardır. Kendi kendine birleşen bir tek tabaka (SAM) oluşturan küçük bir molekülün bir türevinin sentezi ve T7 faj ile görüntülenen 15-mer rastgele peptit kütüphanesinin inşası için protokoller başka bir yerde bulunabilir.

1. QCM sensör çipinin hazırlanması

  1. 27 MHz'lik bir QCM aparatının osilatörüne seramik bir sensör çipi takın ve küçük molekül immobilizasyonundan önce hava fazındaki içsel frekansı (Hz) kaydedin.
  2. Çipi ayırın ve SAM oluşturan küçük bir molekül türevinin 20 μL'lik bir çözeltisini (%70 etanol içinde 1 mM) bir pipet kullanarak sensör çipinin altın elektrodu üzerine bırakın.
    Dikkat: Altın elektrotun (Au, 0,1 mm kalınlık, 2,5 mm iç çap, 4,9 mm2) bulunduğu sensör çip kristali son derece incedir ve kolayca çatlayabilir (SiO2, 0,06 mm kalınlık, 9 mm iç çap). Bu nedenle, dikkatli bir şekilde pipetleyin.
  3. Oda sıcaklığında (yaklaşık 20 °C) ıslak dokulu ve oda ışıklarından korunmuş bir Petri kabında 1 saat bekletin.
  4. Elektrot yüzeyini ultra saf suyla nazikçe yıkayın; Ardından, bir şırınga veya hava silgi ile hava üfleyerek su damlalarını çıkarın.
  5. QCM aparatı için sensör çipini kurun ve hareketsiz hale getirilen küçük molekülün miktarını ölçmek için hava fazındaki frekanstaki azalmayı kaydedin.
    not: Başarılı küçük molekül immobilizasyonu için en az 100 Hz içsel frekans gereklidir (1 Hz, 30 pg'yi hareketsiz hale getirir).

2. Bir QCM biyosensörü kullanarak T7 faj kütüphanesinin biyopanlanması (Şekil 1)

  1. QCM biyosensörüne özel bir manyetik karıştırıcı ile bir küvet yerleştirin ve 8 mL reaksiyon tamponunu (10 mM Tris-HCl, 200 mM NaCl, pH 7-8) küvete dökün.
  2. QCM sensör çipini osilatöre takın ve çipi 1000 rpm'de karıştırılan tampona daldırmak için osilatörün kolunu aşağı çekin.
  3. Kişisel bilgisayarda (PC) QCM frekansını izlemeye başlayın ve sensorgram, frekans kaymasının yaklaşık 3 Hz/dk'sına dengelenene kadar bekleyin.
  4. Küvete 8 μL T7 faj kütüphanesi (1-2 × 1010 pfu/mL) enjekte edin (son konsantrasyon: 1-2 × 107 pfu/mL) ve sensör üzerindeki enjeksiyon noktasını işaretleyin.
  5. T7 fajlarının altın elektrot yüzeyinde hareketsiz hale getirilen küçük moleküle bağlanmasından kaynaklanan frekans düşüşünü 10 dakika boyunca izleyin.
  6. QCM frekans monitörünü durdurun, sensör çipini osilatörden çıkarın ve hava üfleyerek ve/veya mendillerle emerek tamponu çıkarın.
  7. Sensör çipini nemli bir Petri kabına koyun ve E. coli (BLT5615) süspansiyonunun 20 μL'sini bırakın (OD600 = 0.5-1.0, 37 ° C'de 1 mM'ye IPTG ekleyerek çalkaladıktan sonra) log fazındaki konakçı hücreler altın elektrot üzerine.
  8. Yemeğin kapağını kapatın ve ışığı engellemek için alüminyum folyo ile örtün.
  9. Bağlı T7 fajlarının geri kazanımını artırmak için çanağı 37 ° C'de 30 dakika boyunca 96 oyuklu bir mikroplaka karıştırıcısında (1000-1500 rpm) inkübe edin.
  10. Çözeltinin 20 μL'sini geri kazanın ve 200 μL LB ortamına süspanse edin.
    not: Bu adımda elde edilen numuneler 4 °C'de bir hafta süreyle muhafaza edilebilir.
  11. Üreticinin talimatlarında açıklanan genel prosedüre göre plak izolasyonu ve DNA dizilimi için faj çözeltisinin bir seyreltme serisini hazırlayın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
Şekil 1: T7 faj ile görüntülenen peptit kütüphanesinin QCM biyosensör tabanlı biyopanninginin şematik gösterimi. Rastgele peptitleri görüntüleyen bir T7 faj kütüphanesi, QCM biyosensör çipinin daldırıldığı ve frekansın stabilize edildiği tamponu (karıştırma altında) içeren küvete enjekte edilir. T7 fajlarının sensör çipinin altın elektrot yüzeyinde hareketsiz hale getirilmiş küçük mol...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmedi.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
AFFINIXQNULVAC, Inc. (Tokyo, Japonya)QCM2008-STKITCam küvet, karıştırma mıknatısı, Windows PC ile çalıştırma ve analiz yazılımı içerir
Seramik Sensör ÇipiULVAC, Inc. (Tokyo, Japonya)QCMST27C4 sensör çipi/paket
Dimetil sülfoksitSigma-Aldrich
(St. Louis, MO, Amerika Birleşik Devletleri)
D8418
etanolMerck (Kenilworth, NJ, Amerika Birleşik Devletleri)09-0850
AFFINIX için immobilizasyon kitiULVAC, Inc. (Tokyo, Japonya)QCMIMKTSAM reaktifi ve amin birleştirme reaktifi
Sıvı LB ortamıSigma-Aldrich
(St. Louis, MO, Amerika Birleşik Devletleri)
L352220 dakika boyunca otoklav
NaCl (Doğal)Merck (Kenilworth, NJ, Amerika Birleşik Devletleri)S3014 Serisi
TrisMerck (Kenilworth, NJ, Amerika Birleşik Devletleri)252859
Serisi Serisi

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

QCM Biyosens rFaj Ekranlama K t phanesiBiyopanning Tekni iProtein la Etkile imiPeptit DizilemeT7 Faj K t phanesiSens r ipi Haz rlamaFrekans zlemeAmino Asit Analizi

İlgili makaleler