Otomatik manyetik aktif hücre (autoMCS) el ile manyetik hücre sıralama yerine sıralama kullanımıyla, yanlış negatif adaylar bakteriyel görüntü kitaplıkları 9,14biopanning sırasında önemli ölçüde azaltılır. Negatif sıralama adımları olmak de eklenebilir non-spesifik bağlayıcı faiz hedefe azaltmak için gerektiği gibi ve bu en azından kendilerini ön boncuk manyetik karşı olumsuz bir tür eklemek için önerilmektedir. Şekil 2ve ek negatif seçimden önce gösterildiği gibi koruyucu antijen (PA) bağlayıcılar için kütüphane biopanning bakteriyel seçilmiş dört tur görüntülemeden önce bu negatif seçim manyetik Boncuklar karşı tamamlandı rivax ve pozitif seçim için abrax, şekil 3' te gösterilen dört tur karşı. Streptavidin için bağlama peptidler istenmeyen yalıtım ve bir husustur FACS ile kullanarak izlenir Yani burada kullanılan boncuklar streptavidin yakalama biotinylated proteinlerin için Birleşik streptavidin Birleşik Phycoerythrin (şekil 3 için , SAPE). En azından streptavidin bağlama için umut verici herhangi bir bireysel aday bağlama hedef protein değerlendirilirken test edilmelidir. Yüzde bağlama ve nMFI SAPE için düşük değerler tüm sıralama mermi olması gerekir. Streptavidin bağlama düzeyini biraz sıralama her yuvarlak şekil 3' te, nüfus art arda sıralama her turdan sonra streptavidin kaplı manyetik boncuklar maruz kalmaktadır çünkü oluştu olarak artırabilir. Arka plan streptavidin bağlama düzeyini aşağı akım analizi için sorunlu hale gelirse, daha fazla negatif manyetik Boncuklar karşı sıralama içinde streptavidin bağlama nüfus artış olumlu sıralama turun ardından yerine olabilir sipariş yanlış pozitif aşağı akım tarama azaltmak için. Proteinler veya malzeme hazır olduğunda hangi özellikle peptid aşağı akım kullanımı belirli bir uygulama için ile engelleyebilir veya hangi hedef nedeniyle yapısal ve/veya sıra benzerlik benzeşme Kimyasalları ile cross-react beklenir, daha fazla negatif sıralama karşı protein veya malzeme tavsiye edilir. Yalıtım abrax bağlama peptidler, yapısal benzerlik ve bu iki protein 1,15sıra homoloji nedeniyle önce rivax karşı negatif sıralama bir örnektir. Yine, cross-reactive negatif için kullanılan proteinler bağlama adımları sıralama FACS (şekil 3Rivax-488) kullanarak mermi sıralama analizi sırasında izlenebilir. En iyi senaryo yüzde bağlama ve nMFI bu örnekte olduğu gibi düşüktür.
Ne zaman elde edilebilir, P2X peptid temsilcisi sonuçları buraya, kullanılan bakteriyel görüntü Kitaplığı tarafından üretilen ekran iskele, C-terminus, gibi bir sabit olumlu denetim peptid benzeşme FACS tahlil bağlama eksikliği olup olmadığını belirlemenize yardımcı olabilir ekranın ifade eksikliği nedeniyle kendisi, hedef için peptide(s) ilgi eksikliği yerine İskele yapısı. Şekil 2 ' deki ve şekil 3, YPet Mona bu P2X bağlama peptid izlenir ve sıralama ilk turda iskele kötü hızlı gösterir. Bu N-terminal peptidler iskele kendisi değil üretildi anlamına gelir rasgele kitaplığında stop kodon yüksek frekans nedeniyle ağırlıklı olarak olasıdır. Diğer efektler ek olarak, peptidler E. coli, beklenmeyen toksik etkileri ile varlığı gibi katkıda bulunabilir veya başka bir nedenle (örneğin, bakteriyel genom mutasyonların) büyüme veya peptid görüntü oranları azalmıştır. EDTA ilavesi indüksiyon sırasında 42sıralama erken bu tur sırasında ifade artırabilir, ancak henüz test edilmemiştir. Her biopanning YPet Mona için bağlama nüfus önemli ölçüde yuvarlak 3 tarafından geliştirildi. Resim 2 Resim 3ile karşılaştırıldığında, bu da ifade düzey (olduğu gibi şekil 3YPet Mona), 45 dk yerine indüksiyon zaman ( Şekil 2YPet Mona) olduğu gibi 90 dk artırarak geliştirilebilir belirgindir 45 dk genellikle yeterli olsa da. Böylece değerleri 1.0 yakınındaki ifade seviyesi kabul edilebilir ise tipik nMFI YPet Mona için negatif kontrol hücreleri, YPet Mona bağlama düzeyini normalleştirilmiş unutmayın. YPet Mona MFI PBS yalnız MFI için aynı örnekten normalleştirme de göreceli ifade düzeyleri karşılaştırmak için geçerli bir yol, ama çok daha yüksek değerler verir ( Şekil 2 karşılaştırmak ve şekil 3 ile Sarkes neden olur ve ark. 2015 15).
Zenginleştirme ilgi belirli hedef için bağlama peptidler kitaplığının genellikle üç olumlu sıralama tur içinde elde, ama sıralama dördüncü turda devam olabilir yararlı, Şekil 2 ' de gösterildiği gibi ve şekil 3 . Burada, yüzde bağlı hücreler ve nMFI devam etmek için hem örnek hedefler, PA ve abrax, hangi Şekil 2 kırmızı kutulu 4 yuvarlak yuvarlak 3 artırmak ve şekil 3, anılan sıraya göre. En yüksek afinite peptid dizileri zaten round 3 mevcut olabilir ama yuvarlak 4 de, hangi potansiyel adaylar 14aşağı seçim içinde AIDS daha da zenginleştirmek muhtemeldir. Analiz yuvarlak 4 sıralarının yinelenen dizileri ortaya çıkarmak eğilimindedir, ve bunlar serilerini yinelenen benzeşme ve özgüllük analizi ve fikir birliği sıra belirlenmesi için mükemmel bir başlangıç noktasıdır. Bu el yazması ek olarak sağlanan eCPX_Sequencing makro şekil 4' te gösterildiği gibi ilk bu analizi, verimlilik düzeyini artırmak için yardımcı olur. Bir klasör .seq veya metin dosyaları, seçilen 5' ve 3' dizileri arasında yatıyor DNA dizisi ile başlayan tercüme, amino asit dizisi tarafından düzenlenen ve her peptid bireysel amino asit kalıntılarında sayısı için analiz. İzole peptid dizileri, sıralı listesini kolayca tekrar ve hangi frekansta hangi sıralarını belirlemek için şekil 4Özet Tablo sayfa ekranda gösterildiği gibi kullanılabilir. Yinelenen dizileri içeren bu elektronik tablodaki hücreleri daha kolay çözümleme için farklı renklerde özetlenmiştir. Bu fikir birliği sıraları ve diğer eğilimleri için yinelenen bu dizilere kontrol etmek için tavsiye edilir. Bu Kalign ve Clustal Omega gibi sıra hizalama yazılımları tarafından destekli ve çözümleme (bunların ortaya frekansta yinelenen ve yinelenmeyen dizileri de dahil olmak üzere) tüm sıra çıktı ve aşağı seçilen listesi yapılır dizileri (ile ya da ezelî onların göreli sıklığı) yinelenen. PA ve frekans dikkate almadan dizileri, yinelenen abrax için temsilcisi sonuçları şekil 5A ' gösterilir ve 5B, anılan sıraya göre. PA hedef, bireysel yinelenen dizileri kendilerini birkaç içeren için fikir birliği sıra WFCFTC (ya da benzer bir dizi), 5A rakam bir Kalign için Jalview yazılım analizi uygulanarak belirlendi kırmızı altı çizili olduğunu unutmayın Yinelenen dizileri dizi hizalaması. Bu fikir birliği, WXCFTC, daha önce sıralama yöntemi 9güven sağlayan bir PA bağlama, esası tespit edilmiştir. Nerede abrax hedef için yinelenen serileri aynı şekilde analiz edildi, şekil 5Biçinde sonuç oldukça farklıydı. İlk olarak, on beş yinelenen dizileri (% 44 daha fazla kolonileri Ayrıca PA için sıralı rağmen) biopanning yuvarlak 4 den PA bağlayıcılar için izole aksine abrax ciltler için biopanning yuvarlak 4'te tekrarlanan sadece beş dizileri vardı. İkincisi, hiçbiri beş yinelenen sıralarının en umut verici "fikir birliği" sıra (FWAWF, mor altı çizili) bulunan, her ne kadar aday AX-A15 bulunan en iyi dizisi (FWDTWF) eşleşen. Daha fazla çözümleme, bağlama benzeşme ve özgüllük belirlenmesi, aşağıda açıklandığı gibi şekil 5C, bağlamasında abrax için en iyi beş aday üzerinden belirlenen FWDTWF fikir birliği sağlamak için yardım dahil olmak üzere.
Her yinelenen serisinden temsilcisi bir koloni daha fazla hücre içi benzeşme ve özgüllük FACS, olduğu gibi şekil 6A biopanning abrax bağlama peptidler için üzerinden yinelenen sıralarının kullanarak için analiz edilebilir. Burada tüm beş yinelenen dizilerini rivax, negatif sıralama veya streptavidin, sıralama için kullanılan manyetik boncuklar nedeniyle sırasında olduğu için kullanılan yapısal olarak benzer protein daha abrax, hedef için daha yüksek ilgi olduğu açık görülüyor biopanning. Bu benzeşimi için zaten umut verici sonuçlar ile tutarlı ve açık nerede şekil 3' te, o zenginleştirme bağlama hedef abrax, için için gösterilen sıralama el özgüllük ile biopanning her turun artıyor benzer protein, rivax, benzeşim değil. Yinelenen kullanarak abrax sıralama round 4 yalnız dizileri için ancak, tatmin edici bir fikir birliği sıra tespit edildi değil (şekil 5B ve tartışma yukarıda). Dizileri benzer o bir ek aday, AX-A12, içinde belirtilmişti FWDTWF sıra içerdiği öngörülen uzlaşma ile en iyi eşleşen arama izole zaman AX-A15 100 sıralı sömürgelerine round 4 dönen, ancak, bu göz tarafından belirtilmişti , ve başka bir aday, AX-A14, benzer bir yer alan dizi, DWNTWF. Bunlar ve yinelenen sıralarını benzerlikler içerdiği, yinelenmeyen diğer dizileri benzerlikler gösterdi veya rastgele seçilmiştir diğer dizileri tarafından FACS benzeşme ve özgüllük bağlama için analiz edildi. Bu test Sarkes vd. 2016 1 ' sıralanır ve bu analiz en iyi 5 bağlayıcı şekil 6B, FWDTWF, şekil 5Ciçinde gösterilen olarak belirlenen fikir birliği sıra ile gösterilir.
En iyi bağlayıcı PA-488 nMFI:SAPE nMFI, oranı tarafından sıralanır gibi WXCFTC fikir birliği veya benzer bir içerdiği benzeşme PA hedef tanımak peptidler yuvarlak 4 biopanning / peptid serilerini yinelenen için Binding benzer bir analiz ortaya sıra (Tablo 1). Bu oran kullanılarak, dizileri fikir birliği bulunan ve did değil kendi kendine organize. En iyi adaylar, tüm içeren dizileri ile ilgili fikir birliği için benzer şekilde şekil 6, abrax için yukarıda açıklanan yöntemleri Sarkes ve ark. 2015 14' te sunulan analiz edildi. Bu sonuçlar göstermek için bazı hedefler, dizileri tekrarlayan olan peptidler analizini bağlayıcı önemli benzeşme ve seçilmiş bir hedef için özgüllük ile elde etmek ve olabilir bir fikir birliği sırası belirlemek için yeterli olabilir, kendi içinde yeterli olması bağlama için. Dikkat, ancak, tekrar sayısını ilgi (Tablo 1) hedef için göreli bağlama ilgi yansıtmayabilir. Analiz dizileri yalnız yinelenen bir desen belirlemek için yeterli değildir, bu dizi analizi ve aday havuzu dar ve eğilimleri daha yüksek benzeşimli bu adaylar arasında reexamine için bağlama analizi arasında geçiş için yararlıdır . Hatta bir eğilim yinelenen dizileri yalnız analiz görülmektedir durumunda ek yinelenmeyen dizileri aynı eğilimleri veya daha fazla araştırma yapılması üzerine diğer eğilimleri göstermek.

Şekil 1: bakteriyel görüntü kitaplıkları için biopanning protokolünün şematik. Aşağıda gösterildiği gibi biopanning bakteriyel görüntü kitaplığı döngüsel bir süreci yanlış. Her hücre bakteriyel görüntü Kitaplığı'ndaki (malzemelerin tabloya bakın) hücreleri plazmid bir direnç gen (Bu örnekte choloramphenicol) içeren antibiyotik varlığında yetişkin olduğu sürece korunur plazmid DNA içerir. Her plazmid aynı zamanda dış hücre için rasgele bir peptid gösterir ekran iskele protein kodlar. Her hücre yalnızca bir tek plazmid DNA dizisi içermelidir beri her hücre hücre membran boyunca birden çok yerde sadece tek bir peptid görüntülenmelidir. Bağlı olarak biopanning ve sıralama her turdan sonra kütüphane çeşitlilik düzeyine, DNA dizisi veya hücre hücre benzersiz olmayabilir. Biopanning büyüme ve bireysel peptidler onların dış membran üzerinde görüntülemek üzere hücre kitaplığı indüksiyon başlar. Bu peptidler sonra (hangi biotinylated veya aksi takdirde yakalama için öğesini) bir hedef protein etkileşim kurabilirsiniz. (MCS) sıralama hücre, manyetik-harekete geçirmek için ilişkisiz protein kaldırılır ve hücreleri bir yakalama protein (Bu örnekte, biotin güçlü etkileşim vardır streptavidin) ile kaplı olan manyetik boncuklar ile inkübe. Tüm kültür sonra ilişkisiz hücrelere bağlı hücreleri ayırmak için bir mıknatıs maruz kalmaktadır. Otomatik bir manyetik sıralama aygıtı kullanarak yanlış pozitif azaltmak hücre ayrılması için tercih edilir. Burada resimli hangi bağlanmıştır ve manyetik boncuklar ile ortak elute hücreleri korunur olumlu bir tür olduğunu. Kapalı manyetik boncuklar yıkanır hücreler yerine korunur dışında genellikle ön gerçekleştiriyoruz, negatif sıralama için süreç aynıdır. Kütüphane kesir bağlı faiz, (pozitif sıralama) veya ilişkisiz (negatif sıralama), gecede büyüdü ve sıralama sonraki turda kullanılan. Pozitif biopanning izleyen her turda bir düşüş sıkılık geliştirmek için hedef konsantrasyon ve boncuk birimi gerektirir. Biopanning her turdan sonra benzeşme ve protein hedef için peptidler özgüllüğü biopanning durdurmak ve bireysel adaylar soruşturma başlatmak ne zaman belirlemenize yardımcı olması için Floresans aktif hücre (FACS) sıralama kullanarak değerlendirilir. Gerektiğinde, DNA sıralama ve peptid dizi analizi yapılmaktadır. Çözümleme adımları kendilerini özellikle bireysel yalıtır eğilimler biopanning son turdan sonra ifşa için döngüsel bir süreç olabilir. Bu noktada, peptit dizisi eğilimler ve/veya fikir birliği benzeşme ve özgüllük bağlama ile ilişkili. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 2: örnek veriler için mermi sıralama FACS analizi: PA hedef. FACS tarafından belirlenen benzeşme bağlama biopanning (pozitif sıralama) seçilen bakteriyel görüntülemek hedef için koruyucu antijen (PA) bağlama peptidler kitaplığının 4 tur sonra gösterilir. Bu ilk streptavidin kaplı manyetik Boncuklar karşı olumsuz bir sıralama gerçekleştirdikten sonra gerçekleştirildi. Bağlama değerlendirme için hücreleri %0,4 ile indüklenen L-arabinoz kuluçka FACS tarafından çözümleme ve kontrolü ve hedef önce 90 dk için. Benzeşme analiz hedef için bağlama kırmızı kutulu. Scatter araziler FITC-A vs FSC burada gösterilir-A ve (karşılaştırıldığında PBS ile inkübe geçişli negatif kontrol) bağlı yüzde hücrelerdeki değerleri ve medyan floresan yoğunluğu (nMFI, peptid-Alerjik negatif kontrol ile inkübe göre normalize aynı fluorophore etiketli protein) ile 45 dakika inkübe indüklenen hücre: PBS arabellek yalnız, 150 nM YPet Mona (peptid ifade için pozitif kontrol) veya 250 nM PA-488 (hedef etiketli). Benzeşme faiz hedefi için biopanning her turdan sonra bağlama içinde artan zenginleştirme unutmayın. Şekil 3aksine, tüm autoMCS hücre ayrımlarını kullanarak program Posselds tamamlandı. Dağılım parsellerde FITC-A vs burada gösterilen FSC-A araziler FITC-H vs FSC-H Sarkes ve ark. 2015 14 karşılaştırma için bu verilerin bir kısmını da görüntülenmeyecektir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 3: örnek veriler için mermi sıralama FACS analizi: abrax hedef. İşte tam biopanning deney için karşılaştırmalı bağlama ilgi FACS tarafından belirlendiği gibi gösterilen benzer şekilde Şekil 2. Bakteriyel görüntü kitaplığı streptavidin kaplı manyetik boncuklar, Şekil 2, karşı negatif sıralama için maruz kaldığı ama sonra benzer yapısı ile homolog bir protein karşı negatif sıralama ek bir raunt için maruz kaldığı ve işlev, rivax peptidler hedef için abrax bağlama için olumlu biopanning 4 tur gerçekleştirmeden önce. Bağlama değerlendirme için hücreleri %0,4 ile indüklenen L-arabinoz hedef, pozitif kontrol ve negatif denetimlere bağlama ve FACS üzerinde okuma önce 45 dk için. Hedef için ilgi bağlama kırmızı kutulu. Scatter araziler FITC-A vs burada gösterilir FSC-A (veya PE-A vs FSC-A SAPE durumunda) ve yüzde hücrelerdeki değerleri bağlı (karşılaştırıldığında PBS ile inkübe geçişli negatif kontrol) ve nMFI, indüklenen için 45 dk ile inkübe hücreleri : PBS arabellek yalnız, 150 nM YPet Mona (peptid ifade için pozitif kontrol), 250 nM Abrax-488 (etiketli protein hedef), 250 nM Rivax-488 (etiketli potansiyel cross-reactive protein hedef) veya 250 nM SAPE (negatif kontrol için doğrudan bağlamak için Manyetik boncuklar) streptavidin kaplı. Faiz, abrax, biopanning, her turdan sonra hedef için bağlama ilgi ve yapısal olarak benzer protein, rivax için en az bağlama ilgi artan zenginleştirme unutmayın. Şekil 2aksine, pozitif biopanning round 1 kullanarak gerçekleştirilen autoMCS Posselds program sonraki süre tur sıralama programı Posseld, biopanning bu el yazması için önerilen olarak kullanarak tamamlandı. Dağılım parsellerde FITC-A vs burada gösterilen FSC-A araziler FITC-H vs FSC-H Sarkes vd. 2016 15 karşılaştırma için bu verileri aynı zamanda görüntülenmeyecektir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 4: örnek dizi analizi "eCPX_Sequencing" Makro kullanarak çıktı. Gösterilen biopanning yuvarlak 4 48 sıralı kolonilerin seçilen bakteriyel görüntü kitaplığı PA bağlayıcılar için Posselds yöntemini kullanarak görüntü var. "Özet Tablo" sayfası burada gösterilir. Koloniler sıralama işlemi sırasında belirli dosya adlarını alfabetik sırayla numaralandırılmış ve en az bir kez tekrar dizileri çevreleyen kutulara daha kolay veri analizi için farklı renklerde özetlenen unutmayın. ECPX_Sequencing makro bir tamamlayıcı kod dosyası olarak sağlanır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 5: sıra hizalama ve fikir birliği belirlenmesi için iki farklı protein hedefi. Tüm resimler burada gösterilen Kalign online analiz yazılımı 51kullanarak dizileri hizalama sonra Clustal_X boyama ile Jalview yazılımını kullanarak oluşturulan. A) hizalama dizileri PA biopanning üzerinden 4 yuvarlak yinelenen ( Tablo 1ile karşılık gelir). B) hizalama dizileri abrax biopanning üzerinden 4 yuvarlak yinelenen ( şekil 6Aile karşılık gelir). C) abrax biopanning ilk 5 aday hizalamasını FACS analiz bireysel aday tarafından belirlenen 4, yuvarlak ( şekil 6Bile karşılık gelir). Kırmızı çizgi içinde A ve b mor çizgi potansiyel vurgulayarak habercisi yinelenen dizileri sadece, incelerken bağlama abrax için belirlenen fikir birliği diziye altını çizen iken C, bağlama benzeşme incelememiz lazım fikir birliği sıra altını çiziyor. bir fikir birliği içinde biraz hal karar vermeden önce FACS kullanarak. Benzer hizalamaları farklı analiz yazılımı ile oluşturulan Sarkes ve ark. 2015 14 ve Sarkes vd. 2016 1' de görülebilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 6: örnek bağlama benzeşme ve özgüllük FACS kullanılarak analiz bireysel adaylar için. Burada gösterilen A) yinelenen dizileri ve karşılaştırmalı bağlama benzeşim hedef, abrax, biopanning, yuvarlak 4 tarafından belirlenen en iyi B) 5 adaylar için FACS kullanarak kararlı normalleştirilmiş ortalama Floresans yoğunluğu (nMFI) olduğunu. Verileri ortalama (Bar) ve standart sapma (hata çubukları) üç bağımsız Çoğalt deneyler temsil eder. Tüm aday gösterilen rivax (çubuk) Rivax-488, kırmızı, yapısal olarak benzer bir protein ve streptavidin negatif kontrol (SAPE, siyah çubuklar) üzerinde oldukça abrax (abrax-488, yeşil bar) için özel olduğunu unutmayın. İki (AX-07 ve AX-15) yinelenen sıralarının da B top 5 aday arasında olmasına rağmen sonuçları analiz yinelenen yalnız dizileri içinde A ve B gösterir karşılaştırılması en yüksek afinite peptidler yalıtmak için yeterli olmayabilir. Burada gösterilen veri Sarkes vd. 2016 1' den uyarlanmıştır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Tablo 1: non-spesifik bağlama bireysel tekrar aday için belirli bağlama oranını. Bu örnekte, tekrar sıraların sayısını ve PA (hedef) nMFI SAPE (negatif kontrol) nMFI için oranını PA biopanning 4 yuvarlak üzerinden yinelenen aday serileri için gösterilmiştir. Bu veri göreli PA nMFI:SAPE nMFI oranı tarafından sıralanır ve bilinen WXCFTC fikir birliği ya da kalın yazı tipinde gösterilmiştir ve altı çizili benzer bir dizi varlığı için analiz. Öyle ki bu adaylar fikir birliği ile en yüksek PA nMFI:SAPE nMFI oranına sahip olması ve bu nedenle özellikle hedef ile etkileşim dizileri kendi kendine organize dikkat edin. Gösterilen tek bir FACS deneyden sonuçlarıdır. Peptidler hedef için en düşük benzeşimli ek çoğaltır ve Sarkes ve ark. 2015 14' te yayımlanan analiz dışlandı.
1 Suppplemental dosyası: Bu dosyayı indirmek için buraya tıklayınız.
Suppplemental dosya 2: Bu dosyayı indirmek için buraya tıklayınız.