Bu iletişim kuralı özel çeşitliliği ile sentetik antikor fajının görüntülenen Kütüphane inşaatı için detaylı bir yordam açıklanır. Sentetik antikorlar temel araştırma geniş uygulamalardan hastalığı teşhis ve tedavi için var.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Bu iletişim kuralı özel çeşitliliği ile sentetik antikor fajının görüntülenen Kütüphane inşaatı için detaylı bir yordam açıklanır. Sentetik antikorlar temel araştırma geniş uygulamalardan hastalığı teşhis ve tedavi için var.
Monoklonal antikor (mAbs) temel araştırma ve ilaç için talep her yıl artmaktadır. Hibridoma teknoloji mAb development 1975 yılında ilk raporunu beri için baskın yöntemi olmuştur. Humira, ilk fajının elde edilen antikor ve en çok satan mAbs biri 2002 romatoid artrit klinik tedavi için kabul edildi beri alternatif bir teknoloji olarak, fajının görüntüleme yöntemleri mAb gelişimi için giderek daha caziptir. MAb geliştirme teknolojisi olmayan bir hayvan dayalı olarak FAJ ekran antijen immünojenisite, insanlaştırma ve geleneksel Hibridoma teknolojisi tabanlı antikor geliştirme gerekli olan hayvan bakım atlar. Bu protokol için farklılıkların 109-1010 tek bir adım ile elde edilebilecek olan kütüphanelerin sentetik fajının görüntülenen Fab inşaat için bir yöntem açıklanmaktadır. Bu iletişim kuralı oluşur: 1) yüksek verimli elektro-yetkili cep hazırlık; 2) çıkarma urasil içeren tek iplikçikli DNA (dU-ssDNA); 3) Kunkel'ın yöntemi Oligonükleotid yönetmen mutagenesis dayalı; 4) elektroporasyon ve Kütüphane boyutu hesaplanması; 5) katlama için protein A/L-esaslı enzim bağlı immunosorbent assay (ELISA) ve işlevsel çeşitlilik değerlendirme; ve 6) DNA dizi analizi çeşitlilik.
mAbs geniş uygulamaların temel araştırma hastalığı teşhis ve tedavi için arasında değişen vardır. 2016 yılı itibariyle, 60'tan fazla mAbs Amerika Birleşik Devletleri Gıda ve ilaç Yönetimi (USFDA) tarafından otoimmün hastalıklar, kanser ve enfeksiyon hastalıkları1,2klinik tedavisi için onaylanmıştır.
1975 yılında, Kohler ve Milstein bildirilen bir teknik 'hybridomas' ve bu teknik anılacaktır hücresel bir kaynaktan gelen tek bir klonal özgüllüğü sıra sürekli nesil için daha sonra tıp ve sanayi3 temel taşı haline geldi ,4. Bu yöntem tarafından mAbs nesil antijen üretim, fare bağışıklama, B lenfositler çıkarımı, fusion B hücreleri ile ölümsüz Hibridoma hücreleri, klon seçimi, kurmaya miyelom hücreleri ve tedavi uygulamaları için de dahil olmak üzere çeşitli adımlar gerektirir, insanlaştırma insan anti-fare antikor (HAMA)4,5önlemek için gereklidir. Ancak, bu teknoloji için toksinler, patojenler ve son derece korunmuş proteinler gibi antijenleri vivo içinde bağışıklık yanıtının mAb üretim5için tetikleyen görece etkisiz.
1978 yılında, Hutchison ve ark. bir kalıntı tek iplikçikli bakteriyofaj virüs6doğrudan mutagenesis bir Oligonükleotid kullanımı rapor. 1985 yılında, Smith yabancı gen parçaları çerçevede fajının kat protein III kodlama gen ile erimiş ve böylece fajının yüzeyinde onun infektivite7ödün vermeden görüntülenebilir bildirdi. Bunlar işleri öncü bağışıklık, saf kitaplıklarda antikor fajının görüntülenen sonraki inşası için bir temeli atıldı ve sentetik için tek-zinciri değişken parçası (scFv) ve antijen bağlayıcı parçası (Fab) biçimleriyle formları tedavi mAb development8,9. Görüş teknik açıdan fajının antikor ekran tabanlı geliştirme bazı antijenleri-ebilmek poz vermek sınırlamaları aşmak için yardımcı olabilir mAb Hibridoma tabanlı geliştirme için tamamlayıcı bir yaklaşım sunuyor ve insanlaştırma işlemek Hibridoma kaynaklı antikorlar genellikle5gerektirir. 2016, tarihi itibariyle 6 fajının görüntü elde edilen mAbs piyasada Humira, romatoid artrit, tedavisinde kullanılan en başarılı mAbs biri de dahil olmak üzere onaylanmış olan ve çok fajının görüntü elde edilen antikor aday çeşitli aşamalarında klinik şu anda soruşturma10.
Bağışıklık ve saf fajının antikor kitaplıkları tamamlayıcılık belirleme çeşitliliği için hafif ve ağır zincir (CDRs) bölgelerde doğal bağışıklık repertuar (Yani, B hücreleri) türetilir. Buna ek olarak, sentetik fajının antikor kütüphanelerde CDRs çeşitliliği tamamen yapay. Kütüphane inşaat sentetik yaklaşımlar sıra çeşitlilik tasarım üzerinde tam denetim sağlamak ve antikor yapısı mekanik çalışmaları için fırsatlar sunuyoruz ve11,12işlev. Ayrıca, sentetik kitaplıkları için bir çerçeve, büyük ölçekli endüstriyel gelişme11,12kolaylaştırmak için kütüphane inşaat önce optimize edilebilir.
1985 yılında Kunkel site yönettiği mutasyonlar M13 bakteriyofaj içine verimli bir şekilde tanıtmak için bir tek iplikçikli DNA (ssDNA) mutagenesis şablon tabanlı yaklaşım bildirdi13. Bu yaklaşım daha sonra yaygın olarak FAJ görüntülenen kitaplıkları yapımı için kullanıldı. Kimyasal sentez DNA oligonucleotides çeşitlilik Fab CDRs tanıtmak için tasarlanmış bir phagemid bir antikor omurga şablonuyla içine dahil edilmiştir. Bu süreçte phagemid bir urasil içeren ssDNA (dU-ssDNA) ifade edilir ve oligonucleotides CDRs komplementer ve çift iplikçikli DNA (dsDNA) T7 DNA polimeraz ve T4 DNA ligaz sentezlemek için genişletilmiş. Son olarak, oluşturulan ds-DNA tarafından elektroporasyon Escherichia coli tanıttı olabilir.
Yüksek çeşitlilik, Kütüphane fajının görüntülenen inşaat, yüksek voltajlı elektroporasyon elektro-yetkili hücre ve kovalent bir iki bileşenli karışımı için kapalı dairesel dsDNA (CCC-dsDNA) dikkatli bir şekilde hazırlanmalıdır. Sidhu vd. elektro-yetkili hücreleri ve DNA hazırlanması geleneksel yöntemleri ve büyük ölçüde gelişmiş kitaplık çeşitlilik14değiştiren.
Bu protokol için farklılıkların 109-1010 tek bir adım ile elde edilebilecek olan kütüphanelerin sentetik fajının görüntülenen Fab inşaat için bir yöntem açıklanmaktadır. Şekil 1 gösterir inşaat Kütüphanesi dahil olmak üzere genel bir bakış: 1) yüksek verimli elektro-yetkili cep hazırlık; 2) dU-ssDNA çıkarılması; 3) Kunkel'ın yöntemi Oligonükleotid yönetmen mutagenesis dayalı; 4) elektroporasyon ve Kütüphane boyutu hesaplanması; 5) katlanır için protein A/L tabanlı ELISA ve işlevsel çeşitlilik değerlendirme; ve 6) DNA dizi analizi çeşitlilik. Tüm reaktifler, soy ve donanımları malzemenin tablolistelenir. Tablo 1 reaktif kurulumu gösterir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Not: Filtre steril ipuçları boyunca Feyc ile uğraşırken pipet silah ve çevresi kirlenmesini önlemek için kullanılmalıdır. Bakteri ve Feyc ile işleme deneyler aseptik alan veya başlık kullanılmalıdır. Feyc deneme alanı fajının kirlenmesini önlemek için % 70 etanol tarafından takip % 2 Sodyum Lauryl Sülfat (SDS) kullanarak temizlenmesi gerekir. Bu protokol için seri dilutions yapmak için yeni ipuçları her seyreltme için kullanılmalıdır.
1. E. Coli SS320 elektro-yetkili cep hazırlık
2. Phagemid şablondan urasil içeren ssDNA (dU-ssDNA) hazırlanması
Not: A Fab omurga phagemid dU-ssDNA hazırlık15için şablon olarak kullanıldı daha önce bildirdi. Fab omurga phagemid mimarisini Şekil 2' de gösterilmiştir. Plazmid spin kit (QIAprep Spin M13) dU-ssDNA hafif değişiklikler ile çıkarım için kullanılır.
3. Kunkel'ın yöntemi Oligonükleotid yönetmen Mutagenesis dayalı
Notlar: Küçük ölçekli reaksiyonlar mutajenik Oligonükleotid ve reaksiyon bileşenleri kalitesini garanti etmek için tam ölçekli reaksiyonlar önce yapmak için tavsiye edilir. Bir çizgi film dayalı Kunkel'ın yönteminin Oligonükleotid yönetmen-mutagenesis şekil 3' te gösterilen. Çeşitli amino asit farklılıkların adlandırma16 (Tablo 2) numaralandırma IMGT ile CDRH1, CDRH2, CDRH3 ve CDRL3 bölgeleri olarak tanıtılmaktadır. Her CDR çeşitliliği teorik amino asit, toplam teorik amino asit çeşitlilik ve Oligonükleotid dizileri Tablo 2' de listelenmiştir.
4. adım ve Kütüphane boyutu hesaplama
5. kalite değerlendirmesi Protein A tarafından / L doğrudan bağlama ELISA tahlil ve sıralama
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Akış şeması Fab Kütüphane inşaat takip (bakınız şekil 1), önceden bulaşmış fajının E. coli SS320 elektro-yetkili hücreleri M13KO7 yardımcı hazırladık. Fab phagemid omurga Kütüphane yapımı için kullanıldığında bu elektro-yetkili hücrelerin verimliliğini 2 X 109 cfu/µg tahmin edilmektedir (şekil 4).
Urasil birleşme verimliliği kıyasla titresi E. co...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yüksek çeşitlilik, Fab kitaplıkları fajının görüntülenen, kalite kontrol oluşturmak için onay noktaları yeterliliğinin elektro-yetkili hücreleri, dU-ssDNA şablon, verimliliğini kalitesini de dahil olmak üzere inşaat süreci çeşitli aşamalarında izlemek için gereklidir CCC-dsDNA sentezi, titresi çoğalmasıyla, Fab katlama ve CDRs amino asit çeşitliliği Fab-fajının klon dizi analizi tarafından sonra.
Yüksek verim ve dU-ssDNA saflığı yüksek mutagenesis oranı için gerekli. Deneyim, gecede fajının in...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar ifşa gerek yok.
Yazarlar için kritik yorum Kunkel'ın yöntemi göre sentetik Fab fajının Kütüphane inşaat üstünde Sidhu Laboratuarı'ndan Dr. Frederic Fellouse için teşekkür ederiz. Bayan Alevtina Pavlenco ve diğer üyeler için yüksek verimli elektro-yetkili hazırlama değerli yardım etmek Sidhu laboratuarından yazarlar takdir E. coli hücreleri ve yüksek kaliteli dU-ssDNA. Bu eser Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin tarafından desteklenmiştir (Grant No: 81572698, 31771006) için DW ve ShanghaiTech Üniversitesi tarafından (Grant No: F-0301-13-005) laboratuvar antikor mühendislik için.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Reaktifler< / güçlü> | |||
| 1.0 M H 3< / sub>PO < sub>4< / sub> | Fisher | AC29570 | |
| 1.0 M Tris, pH 8.0 | Invitrogen | 15568-025 | |
| 10 mM ATP | Invitrogen | 18330-019 | |
| 100 mM ditiyotreitol | Fisher | BP172 | |
| 100 mM dNTP | her | 25 mM dATP, dCTP, dGTP ve dTTP içeren GE Healthcare 28-4065-60 solüsyonunu karıştırın. | |
| 3,3',5,5'-tetrametilbenzidin (TMB) | Kirkegaard & Perry Laboratories Inc | 50-76-02 | |
| 50X TAE | Invitrogen | 24710030 | |
| Agaroz | Fisher | BP160 | |
| Karbenikilin, karbonhidrat | Sigma | C1389 | 100 mg / mL suda, 0.22 & mu; m filtre sterilize, iş konsantrasyonu: 100 Μ g/mL'dir. |
| Kloramfenikol, cmp | Sigma | C0378 | etanol içinde 100 mg / mL, 0.22 & mu; m filtre sterilize, çalışma konsantrasyonu: 10 Μ g/mL'dir. |
| EDTA 0.5 M, pH 8.0 | Canlandırıcı | AM9620G | |
| Granül agar | VWR | J637-500G | |
| H2< / sub>O2< / sub> peroksidaz substratı | Kirkegaard & Perry Laboratories Inc | 50-65-02 | |
| K2< / sub>HPO4< sub> | Sigma | 795488 | |
| suda 50 mg / mL, 0.22 & mu; m filtre sterilize, çalışma konsantrasyonu: 50 Μ g/mL'dir. | |||
| KH2< / sub>PO4< / sub> | Sigma | P2222 | |
| Na2< / sub>HPO4< / sub> | Sigma | 94046 | |
| NaCl | Alfa Aesar | U19C015 | |
| Nanodrop | Fisher | ND2000C | |
| NaOH | Fisher | SS256 | ! DİKKAT: NaOH yanıklara neden olur. |
| Yağsız Süt Tozu | Sangon Biotech | A600669 | |
| PEG-8000 | Fisher | BP233 | |
| Protein A-HRP konjuge | İnvitrojen | 101123 | |
| QIAprep Spin M13 Kiti | Qiagen | 22704 | |
| QIAquick Jel Ekstraksiyon Kiti | Qiagen | 28706 | |
| QIAquick PCR Arıtma Kiti | Qiagen | 28104 | |
| Rekombinant Protein L | Fisher | 77679 | |
| T4 DNA polimeraz | New England Biolabs | M0203S | |
| T4 polinükleotid kinaz | New England Biolabs | M0201S | |
| T7 DNA polimeraz | New England Biolabs | M0274S | |
| Tetrasiklin, tet | Sigma | T7660 | Su içinde 50 mg / mL, 0. 22 μ m filtre sterilize, çalışma konsantrasyonu: 10 Μ g/mL'dir. |
| Tripton | Fisher | 0123-07-5 | |
| Ara-20 | Sigma | P2287 | |
| Ultrasaf gliserol | Invitrogen | 15514-011 | |
| Uridine | Sigma | U3750 | etanolde 25 mg / mL, iş konsantrasyonu: 0.25 μ g/mL'dir. |
| Maya özü | VWR | DF0127-08 | |
| < güçlü > Adı< / strong> | Company < / strong> | Katalog Numarası< / strong> | Comments< / strong> |
| Suşlar< / strong> | |||
| E.coli< / em> CJ236 | New England Biolabs | E4141 | Genotip: dut- ung- thi-1 relA1 spoT1 mcrA/pCJ105(F' kamr). dU-ssDNA'nın hazırlanması için kullanılır. |
| E.coli SS320 | Lucigen | 60512 | Genotip: [F'proAB+lacIq lacZΔ M15 Tn10 (tetr)] hsdR mcrB araD139 & Delta; (araABC-leu)7679 ve Delta; lacX74 galUgalK rpsL thi. Yüksek verimli elektroporasyon ve filamentli bakteriyofaj üretimi için optimize edilmiştir. |
| M13KO7 | New England Biolabs | N0315S | |
| Name | Company | Katalog Numarası | Comments |
| Equipment | |||
| 0.2-cm boşluk elektroporasyon küveti | BTX | ||
| 96 kuyulu 2mL Derin kuyu plakaları | Fisher | 278743 | |
| 96 kuyulu Maxisorp immün plakaları | Nunc | 151759 | |
| Şaşkın şişeler | Corning | ||
| Tezgah üstü santrifüj | Eppendorf | 5811000096 | |
| Santrifüj şişeleri | Nalgene | ||
| ECM-630 elektroporatör | BTX | ||
| Manyetik karıştırma çubukları | Nalgene | ||
| Thermo Fisher santrifüj | Fisher | ||
| Yüksek hızlı çalkalayıcı | TAITEK | MBR-034P | |
| Mikroplaka çalkalayıcı | QILINBEIER | QB-9002 | |
| 96 ve 384 kuyu için sıvı işleyici | RAININ | ||
| Mutil kanallı pipet | RAININ | E4XLS | |
| Amicon yoğunlaştırıcı | Merck | UFC803096 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste