Name: Diferansiyel Taramalı Kalorimetre - Protein Antigen Termal İstikrar ve Yapısının Değerlendirilmesi Bir Yöntem (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-03-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 13 s
Description: Öğrenin, diferansiyel taramalı kalorimetri ile protein antijenlerinin termal istikrarını ve yapısal konformasyonunu değerlendirin. Bu yöntem, biyolojik ürün üretiminde parti tutarlılığını izlemeye yardımcı olur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar tartışmalar için diferansiyel taramalı kalorimetre, Sasmit Deshmukh ve Webster Magcalas kurulum ve eğitim rollerinden ötürü (eski GE Healthcare ile), Joseph Mancini, Pawel Czudec, Thomas Cage (Malvern Instruments sınırlı) için müteşekkiriz.

1. Enstrüman Başlangıç <ol><li> Diferansiyel tarama kalorimetresi açın ve numune kaynamasını engellemek için hücrelerde basıncı artırmak yanı sıra oluşturma yüksek sıcaklıklarda kabarcıklar engeller. Bu, tipik olarak sisteme azot tedarik ederek elde edilir. </li><li> Hücre (örneğin, tantal, altın, platin, vs.) oluşturan malzemeye bağlı olarak, hücrenin zarar görmesini önlemek için üreticinin tavsiye basınca göre azot gazı besleme basıncını ayarlar. Örneğin, hücreye zarar verebilir 80 psi üzerinde bu prosedür geliştirmek için kullanılan cihaz için 45 psi&#39;de azot gaz kaynağının basıncı ve basınç ayarlamak. </li><li> Tüm temizlik maddesi depoları gerekli hacme kadar dolu olduğundan emin olun. gerekli temizleme maddeleri yıkama ve her bir örnek çalışmasından sonra, sırasıyla hücre temizlemek için deterjan ve su içerir. </li><li> Numune tutma bölmenin sıcaklığı ayarlayınuygun bir değer, tercihen 5 ° C&#39;ye kadar, deney öncesinde numunenin bütünlüğünü korumak için. </li></ol> 2. Numune Hazırlama <ol><li> deney için referans olarak kullanılacaktır tampona karşı örnek dialyze. Seçenek olarak ise, protein saflaştırma (örneğin, sütun elüsyon) son aşamasında toplanan elüsyon tamponu kullanılabilir. </li><li> Bu Kjedahl yöntemi 33 veya Lowry yöntemi 34 gibi en uygun protein konsantrasyonu belirleme yöntemini kullanarak protein numune konsantrasyonunu belirlemek. Sonuçların objektif karşılaştırma için, aynı çalışma içinde tutarlı bir şekilde aynı yöntemi kullanın. Gerekli konsantrasyon aralığı enstrüman modeline bağlı olarak değişebilir. 1 mg / ml - Bu protokolde kullanılan enstrüman için tercih çalışma aralığı 0.5 olduğunu. </li><li> vakum örnek ve referans tampon hacmi inaccur neden olabilir mikro kabarcık kurtulmak için DegasACY. Bu adım yeni kalorimetre modelleri için atlanabilir. </li><li> Laminer akış biyolojik tecrit kabininde bir mikropipet ve steril ipuçları kullanılarak, alet ile uyumlu 96 oyuklu plakalara çift örnekleri ve bunların ilgili tampon yükleyin. Tampon-tamponu, sırasıyla su işlemi için su ile tampon ile kuyu ilk iki çift son iki çift doldurun. Tampon tampon taramaları ölçümü (enstrümantasyon hatası yani değerlendirmesini) örnek yanı sıra bir temel kurmak için önce aracın uygunluğunu teyit etmek; Su taramaları çalıştırmak ise hücreleri temizlemek için. </li><li> bir sızdırmazlık film ile 96-plaka Kapak ve kuyular düzgün örnek kirlenmeyi önlemek için Biyogüvenlik Kurulu dışarı tabak almadan önce mühürlü olduğundan emin olun. </li><li> Doğru yönde örnek tutan bölmeye plaka koyun. </li></ol> 3. Deneysel Parametre Ayarı Not: i bağlınstrumentation numuneler manuel bir şırınga kullanarak, ya da otomatik olarak, bir otomatik numune alıcı ile hücre içine yerleştirilebilir. Bu durumda, (örneğin, bir sanayi ortamında) olarak, bir otomatik numune zaman kazanmak için kullanılır. <ol><li> satın alma yazılımı kullanarak, plaka bölüm 2.4 uyarınca yüklenen sırayla örnek bilgileri giriniz. Varsa aksi halde, önceki veri analizi (bölüm 4.2) için analiz yazılımı içine konsantrasyon değerleri girin, konsantrasyonları girin. </li><li> hücrelerde kalan hiçbir deterjan kalıntılarını sağlamak için birden fazla su ile durulama adımlarla takip edilmelidir her numune tarama, önce deterjanla hücrelerin temizlik sağlar seçeneği seçin. </li><li> 20 ° C&#39;ye kadar deney başlangıç ​​sıcaklığına ayarlayın, ancak, bu örnek önceden bilgisine bağlı olarak değişebilir. daha düşük bir başlangıç ​​sıcaklığı bilinmiyor örnekleri için uygulanabilir ise bilinen proteinleri için, önceden belirlenmiş bir başlangıç ​​sıcaklığı kullanılabilir. </li><li> Nihai sıcaklığı ayarlamakDeney, örneğin, 100 ° C&#39;dir. Nihai sıcaklık, numunenin önceki bilgisine bağlı olarak değişebilir. </li><li> Tipik tarama oranı deney tarama hızı, örneğin 60 ° C / h, ayarlayın. Ancak, tarama hızı, örneğin, numunenin önceki bilgisine bağlı olarak 90 ° C / h veya 120 ° C / h değişebilir. Açılım kinetiği değerlendirmek için farklı tarama hızlarında bilinmeyen örnekleri taramak için tavsiye edilir. </li><li> Rescan numuneler açılımı termal geri dönüşlülüğünü araştırmak. İkinci tarama için elde edilen entalpi ilk tarama için entalpi değerinin en az% 80 olması durumunda bir proteinin açılımı geri dönüşümlü olarak kabul edilir. </li><li> Kalorimetre hücrelerinin bütünlüğünü korumak için 10 ° C sonrası deney termostatı ayarlayın. </li><li> Deney ayar parametreleri deney çalıştırmadan önce doğru olduğundan emin olun. Her şey yerinde ise, deney başlar. </li></ol> 4. Veri Analysis <ol><li> Denemeden ham veri alma ve analiz için bir defada bir örnek seçin. Örnek tarama Çıkar referans tarama, yani tampon. NOT: Referans çıkarma DSC araçların yeni modelleri ile otomatik olarak yürütülür. </li><li> bu bölüm 3.1 uyarınca ihmal eğer örnek konsantrasyon değerini girin. </li><li> Fit ve açılımı üzerine su hidrofobik grupların maruz kalma sonucu protein katlanmış ve katlanmamış devletlerin ısı kapasiteleri farklılıkları hesaba edinilen termogramı çizgisinin çıkarın. Doğrusal ya da kübik eğri örnek için DSC profili şekline bağlı olarak uygulanabilir. Tutarlılık için montaj aynı tip bir çalışma, örneğin gerçek zamanlı stabilite çalışması sırasında kullanılacak sahiptir. Bu adım, Tepe noktası entegrasyonu geçiş entalpisi elde etmek için eğri işlemek için gereklidir. </li><li> lineer olmayan en küçük kareler kullanılarak Tepe noktası entegrasyonu gerçekleştirin. Ürünün göreBilgi iki devlet veya non-iki-devlet modelinin uygulayın. İki devlet modeli tek kooperatif termal geçişler için kullanılan ve daha fazla ürün bilgisi kullanılabilir duruma gelene kadar bilinmeyen proteinlerin olmayan iki devletli bir model uygulamak olabilir. Varsa, Ki-kare değeri sabit kalana kadar ekipmanın yazılımın mükerrer eğri işlevini kullanarak uydurma eğrisini ayarlamak. </li><li> Elde edilen sonuçlar geçiş sıcaklıkları (Tm), kalorimetrik entalpisi (AH) ve numunenin van&#39;t Hoff entalpisi (AH VH) orta değerlerini gösterecektir. </li></ol>

<ol><li>Gill, P., Moghadam, T. T., Ranjbar, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+scanning+calorimetry+techniques%3A+applications+in+biology+and+nanoscience%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomol.+Tech%22%5BJournal%5D)">Differential scanning calorimetry techniques: applications in biology and nanoscience.</a> J. Biomol. Tech. 21 (4), 167-193 (2010).</li>
<li>Perkin Elmer Corp. Differential microcalorimeter. Patent. , US3263484A 02 August (1966).</li>
<li>O'Neill, M. J. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/231200637_The_Analysis_of_a_Temperature-Controlled_Scanning_Calorimeter">The Analysis of a Temperature-Controlled Scanning Calorimeter.</a> Anal. Chem. 36 (7), 1238-1245 (1964).</li>
<li>O'Neil, M. J. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac60242a011">Measurement of Specific Heat Functions by Differential Scanning Calorimetry.</a> Anal. Chem. 38 (10), 1331-1336 (1966).</li>
<li>Privalov, P. L., Monaselidze, D. R. Mol. Biol. 6, (in Russian) 7-33 (1975).</li>
<li>Privalov, P. L., Plotnikov, V. V. Adiabatic differential microcalorimeter. Адиабатический дифференциальный микрокалориметр. , Authorship certificate No 328776 (USSR), applied 1970 (1970).</li>
<li>Andronikashvili, E. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calorimetric+study+of+the+nature+of+the+intramolecular+fusion+of+collagen%2C+isolated+from+transplantable+tumor%5BTitle%5D)+AND+%22Dokl.+Akad.+Nauk%22%5BJournal%5D)">Calorimetric study of the nature of the intramolecular fusion of collagen, isolated from transplantable tumor.</a> Dokl. Akad. Nauk. 183 (1), (In Russian) 212-214 (1968).</li>
<li>Andronikashvili, E. L., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAndronikashvili%2C+EL+%22Conformational+Changes+of+Biopolymers+in+Solution%22">Conformational Changes of Biopolymers in Solution</a>. , Nauka Publishing House. Moscow. (In Russian) 171-173 (1973).</li>
<li>Andronikashvili, E. L. <a target="_blank" href="http://europepmc.org/abstract/med/3318939">Malignant transformation and changes in various physic-chemical properties of macromolecules and supramolecular structures.</a> Biofizika. 32 (5), (In Russian) 782-799 (1987).</li>
<li>Velicelebi, G., Sturtevant, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermodynamics+of+the+denaturation+of+lysozyme+in+alcohol-water+mixtures%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Thermodynamics of the denaturation of lysozyme in alcohol-water mixtures.</a> Biochemistry. 18 (7), 1180-1186 (1979).</li>
<li>Sturtevant, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heat+capacity+and+entropy+changes+in+processes+involving+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci%22%5BJournal%5D)">Heat capacity and entropy changes in processes involving proteins.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 74 (6), 2236-2240 (1977).</li>
<li>Sturtevant, J. M. <a target="_blank" href="http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.pc.38.100187.002335">Biochemical applications of differential scanning calorimetry.</a> Annu. Rev. of Phys. Chem. 38, 463-488 (1987).</li>
<li>Jackson, W. M., Brandts, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermodynamics+of+protein+denaturation.+A+calorimetric+study+of+the+reversible+denaturation+of+chymotrypsinogen+and+conclusions+regarding+the+accuracy+of+the+two-state+approximation%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem%22%5BJournal%5D)">Thermodynamics of protein denaturation. A calorimetric study of the reversible denaturation of chymotrypsinogen and conclusions regarding the accuracy of the two-state approximation.</a> Biochem. 9 (11), 2294-2301 (1970).</li>
<li>Privalov, P. L., Khechinashvili, N. N., Atanasov, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermodynamic+analysis+of+thermal+transitions+in+globular+proteins.+I.+Calorimetric+study+of+chymotrypsinogen%2C+ribonuclease+and+myoglobin%5BTitle%5D)+AND+%22Biopolymers%22%5BJournal%5D)">Thermodynamic analysis of thermal transitions in globular proteins. I. Calorimetric study of chymotrypsinogen, ribonuclease and myoglobin.</a> Biopolymers. 10 (10), 1865-1890 (1971).</li>
<li>Privalov, P. L., Khechinashvili, N. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+thermodynamic+approach+to+the+problem+of+stabilization+of+globular+protein+structure%3A+a+calorimetric+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">A thermodynamic approach to the problem of stabilization of globular protein structure: a calorimetric study.</a> J. Mol. Biol. 86 (3), 665-684 (1974).</li>
<li>Privalov, P. L., Potekhin, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scanning+microcalorimetry+in+studying+temperature-induced+changes+in+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Enzymol%22%5BJournal%5D)">Scanning microcalorimetry in studying temperature-induced changes in proteins.</a> Methods Enzymol. 131, 4-51 (1986).</li>
<li>Veprintseva, O. D., Emelyanenko, V. I., Konstantinova, V. V., Shnyrov, V. L. The importance of structural changes in bacteriophage T4 tail proteins. Biofizika. 33, (In Russian) 954-961 (1988).</li>
<li>Shutilova, N., Semenova, G., Klimov, V., Shnyrov, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature-induced+functional+and+structural+transformations+of+the+photosystem+II+oxygen-evolving+complex+in+spinach+subchloroplast+preparations%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem.+Mol.+Biol.+Int%22%5BJournal%5D)">Temperature-induced functional and structural transformations of the photosystem II oxygen-evolving complex in spinach subchloroplast preparations.</a> Biochem. Mol. Biol. Int. 35 (6), 1233-1243 (1995).</li>
<li>Sanina, N. M., Kostetsky, E. Y. a, Shnyrov, V. L. Calorimetric investigation of phosphatidyl choline from membranes of marine invertebrates. J. Evol. Biokhim. Physiol. 23, 451-460 (1987).</li>
<li>Oreshkin, E. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conformational+changes+in+the+muscle+proteins+of+cured+beef+during+heating%5BTitle%5D)+AND+%22Meat+Science%22%5BJournal%5D)">Conformational changes in the muscle proteins of cured beef during heating.</a> Meat Science. 16 (4), 297-305 (1986).</li>
<li>Kirkitadze, M., Hu, J., Tang, M., Carpick, B. <a target="_blank" href="http://www.future-science.com/doi/abs/10.4155/pbp.14.27">Qualification of a differential scanning calorimetry method for biophysical characterization of monoclonal antibodies and protein vaccine antigens.</a> Pharm. Bioprocess. 2 (6), 491-498 (2014).</li>
<li>Jiskoot, W., Daan, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJiskoot%2C+W+%22Methods+for+structural+analysis+of+protein+pharmaceuticals%22">Methods for structural analysis of protein pharmaceuticals</a>. 3, Springer Science & Business Media. (2005).</li>
<li>Plotnikov, V. V., Brandts, M., Lin, L. N., Brandts, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+ultrasensitive+scanning+calorimeter%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Biochem%22%5BJournal%5D)">A new ultrasensitive scanning calorimeter.</a> Anal. Biochem. 250 (2), 237-244 (1997).</li>
<li>Plotnikov, V. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+autosampling+differential+scanning+calorimeter+instrument+for+studying+molecular+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Assay+Drug+Dev.+Technol%22%5BJournal%5D)">An autosampling differential scanning calorimeter instrument for studying molecular interactions.</a> Assay Drug Dev. Technol. 1 (1), 83-90 (2002).</li>
<li>Freire, E. Differential scanning calorimetry. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/book/10.1385%2F0896033015">Protein Stability and Folding: Theory and Practice. Method in Molecular Biology</a>. 40, 191-218 (1995).</li>
<li>Freire, E., van Osdol, W. W., Mayorga, O. L., Sanchez-Ruiz, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calorimetrically+determined+dynamics+of+complex+unfolding+transitions+in+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Biophys.+Biophys.+Chem%22%5BJournal%5D)">Calorimetrically determined dynamics of complex unfolding transitions in proteins.</a> Annu. Rev. Biophys. Biophys. Chem. 19, 159-188 (1990).</li>
<li>Johnson, C. R., Morin, P. E., Arrowsmith, C. H., Freire, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermodynamic+analysis+of+the+structural+stability+of+the+tetrameric+oligomerization+domain+of+p53+tumor+suppressor%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Thermodynamic analysis of the structural stability of the tetrameric oligomerization domain of p53 tumor suppressor.</a> Biochemistry. 34 (16), 5309-5316 (1995).</li>
<li>Kasimova, M. R., Sam, J. M., Freire, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+conformational+equilibrium+of+human+growth+hormone%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">The conformational equilibrium of human growth hormone.</a> J. Mol. Biol. 277 (2), 409-418 (1998).</li>
<li>Saboury, A. A., Moosavi-Movahedi, A. A. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1016/0307-4412(94)90013-2/full">Clarification of calorimetric and van't hoff enthalpies for evaluation of protein transition states.</a> Biochem Edu. 22 (4), 210-211 (1994).</li>
<li>Privalov, P. L. Microcalorimetry of proteins and their complexes. <a target="_blank" href="http://www.springer.com/us/book/9781588299543">Protein Structure, Stability, and Interactions. Method in Molecular Biology</a>. 490, 1-39 (2009).</li>
<li>Dehghan-Nayeri, N., Rezaei-Tavirani, M. <a target="_blank" href="http://www.ijapbs.com/admin/php/uploads/156_pdf.pdf">The Interpretation of Protein Structure Through Relationship of Melting Point (Tm) and Enthalpy of Unfolding (ΔHU).</a> Int J Anal Pharma Biomed Sci. 4 (1), 47-50 (2015).</li>
<li>Stability testing of new drug substances and products. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Guideline%2C+ICH+Harmonised+Tripartite%22">Guideline, ICH Harmonised Tripartite</a>. 1 (2), current step. 4 (2003).</li>
<li>Kjeldahl, J. Neue Methode zur Bestimmung des Stickstoffs in organischen Körpern (New method for the determination of nitrogen in organic substances). Zeitschrift für analytische Chemie. 22 (1), 366-383 (1883).</li>
<li>Lowry, O. H., Rosebrough, N. J., Farr, A. L., Randall, R. J. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14907713">Protein measurement with the Folin phenol reagent.</a> J. Biol. Chem. 193 (1), 265-275 (1951).</li>
<li>HÖhne, G., Hemminger, W., Flammersheim, H. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aH%C3%96hne%2C+G+%22Differential+Scanning+Calorimetry%22">Differential Scanning Calorimetry</a>. , Springer Science & Business Media. (2003).</li>
<li>Porter, L. L., George, D. R. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22635268">A thermodynamic definition of protein domains.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 109 (24), 9420-9425 (2012).</li>
<li>Frokjaer, S., Daniel, E. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+drug+stability%3A+a+formulation+challenge%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Drug+Discovery%22%5BJournal%5D)">Protein drug stability: a formulation challenge.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 4, 298-306 (2005).</li>
<li>Johnson, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+scanning+calorimetry+as+a+tool+for+protein+folding+and+stability%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Biochem.+Biophys%22%5BJournal%5D)">Differential scanning calorimetry as a tool for protein folding and stability.</a> Arch. Biochem. Biophys. 531, 100-109 (2013).</li>
<li>Chiu, M. H., Elmar, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+scanning+calorimetry%3A+an+invaluable+tool+for+a+detailed+thermodynamic+characterization+of+macromolecules+and+their+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Pharm.+Bioallied+Sci%22%5BJournal%5D)">Differential scanning calorimetry: an invaluable tool for a detailed thermodynamic characterization of macromolecules and their interactions.</a> J. Pharm. Bioallied Sci. 3 (1), 39-59 (2011).</li>
<li>Hirst, J. D., Charles, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Helicity%2C+circular+dichroism+and+molecular+dynamics+of+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Helicity, circular dichroism and molecular dynamics of proteins.</a> J. Mol. Biol. 243 (2), 173-178 (1994).</li>
<li>Kirkitadze, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Central+modules+of+the+vaccinia+virus+complement+control+protein+are+not+in+extensive+contact%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem.+J%22%5BJournal%5D)">Central modules of the vaccinia virus complement control protein are not in extensive contact.</a> Biochem. J. 344 (1), 167-175 (1999).</li>
<li>Freire, E., SchÖn, A., Hutchins, B. M., Brown, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+denaturation+as+a+tool+in+the+formulation+optimization+of+biologics%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+disc+today%22%5BJournal%5D)">Chemical denaturation as a tool in the formulation optimization of biologics.</a> Drug disc today. 18 (19), 1007-1013 (2013).</li>
<li>Wen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+differential+scanning+calorimetry+for+thermal+stability+analysis+of+proteins%3A+qualification+of+DSC%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Pharm.+Sci%22%5BJournal%5D)">Applications of differential scanning calorimetry for thermal stability analysis of proteins: qualification of DSC.</a> J. Pharm. Sci. 101 (3), 955-964 (2012).</li>
</ol>

Tüm yazarlar Sanofi Pasteur çalışanları vardır. iş Sanofi Pasteur tarafından finanse edildi ve bu video-makale için yayın ücreti Sanofi Pasteur tarafından ödendi. Yazarlar hiçbir ilgili bağlılıkları ya da yazının tartışılan konu veya malzeme ile bir finansal çatışma olan herhangi bir örgüt ya da kurum ile finansal katılımı var. Bunlar istihdam, danışmanlıklar, hisse senedi sahipliği veya seçenekleri ya da telif içerir. Hiçbir yazı yardımı bu yazının üretiminde kullanılmıştır.

Bu prosedür başarıyla istikrar ve ürün karşılaştırma çalışmaları 21 dahil olmak üzere çeşitli karakterizasyon testi paketleri, dahil edilmiştir. Gerçek zamanlı stabilite çalışmalarda, DSC, raf ömrünü belirlemek için Tm&#39;ye izlemek, hem de zaman içinde biyolojik F, bir tahmin etmek için kullanılır. Ürün karşılaştırılabilirlik açısından, süreç ve tesis değişikliğinin etkilerini yanı sıra üretilen birçok yapısal konformasyon anahtar üretim aşamalarının etkisini değerlendirmek için kullanılır. Bu genellikle ideal bir ürün olarak tayin edilmiştir referans ürüne üretilen partisinin Sh doğrudan karşılaştırılmasını gerektirir. Buna ek olarak, DSC ürün formülasyon çalışmaları 37 için yararlı bir analitik araç olduğunu kanıtlamıştır. Farklı tamponlar ve farklı konsantrasyonlarda bir proteinin Tm en kararlılık proffers formülasyonu tespit etmek için kullanılabilirProtein. Bu yöntem ve sonuçlarının objektifliği güvenilirliğini sağlamak için, aynı çalışmada (örneğin, aşı formülasyonu çalışması) içinde çalıştırmak için çalışma tutarlı test parametrelerini tutmak önemlidir. Bununla birlikte, işlem çeşitli proteinlerin fiziksel özelliklerde farklılık uyum için değiştirilebilir. Yapılabilir bir modifikasyon örneği deney 38, 39 tarama hızını değiştirmektedir. Daha hızlı bir tarama oranında incelenmiştir ısıtıldığında oluşturucu agrega eğilimli olan proteinler (örneğin, 120 ° C / saat) kalorimetre kılcal tıkanma gibi termik geçiş profilinin agrega katkı önlemek için. Bu oran tarayarak bir DSC deney 38 sonucunu etkileyebilir dikkati çekiyor. Termal geçiş zirve genişletilmesi yanlısı bazı tarama oranlarının artırılması ile gözlenmiştirproteinlerinin; Ancak, Tm oldukça sabit 38 kalmıştır. Ayrıca, numune hazırlama için diyaliz ve gaz giderme adımları da doğru sonuçlar 31 için çok önemlidir. Diyaliz örnek ve tampon kompozisyonu tek fark protein sağlar; Bu şekilde, numune tarafından emilen tüm aşırı ısı proteinin ısı kapasitesi ile de ilişkilendirilebilir. Termodinamik parametre ekstrapolasyon açılımı olay sabit hacim ve basınç 31 altında oluştuğunu varsayar olarak gaz alma, hassas ses analizini sağlar. varsayım sabit basınç kısmı prosedürünün bölüm 1.1 uyarınca sisteme azot basınçlandırma ile muhasebeleştirilir. Bu dairesel dikroizm (CD) Floresans Spektroskopileri olarak protein şeklindeki stabilitesini belirlemek için diğer yöntemler ile karşılaştırıldığında, DSC bir COM bir dizi avantaj sunarmaliyet ve zaman tasarrufu da dahil olmak üzere mercial ayarı. CD ve Floresans Spektroskopileri 6 enstrümantasyon ile ölçümlere göre Birincisi, bir diferansiyel taramalı kalorimetre adyabatik tasarımı daha iyi sıcaklık hassasiyetle termal stabilite ölçümü için izin verir. İkinci olarak, CD farklı olarak, DSC verilerin doğruluğu protein 39, 40 arasında helisite bağlı değildir; Ancak, CD DSC 41 ücretsiz olacağını ikincil yapının açılımı hakkında ek bilgi sağlar. Buna ek olarak, DSC sistemin basınç örnek kaynatmadan geniş bir sıcaklık aralığı test sağlar; Bu yüzden, proteinlere geniş bir DSC ile test edilebilir. DSC biyolojik termal stabilitesini belirlemek için, nispeten hızlı ve basit bir yaklaşım olsa da, sınırlama olmadan değildir. İlk olarak, noktahat çıkarma adımı ham veri analizi, insan tutarsızlık çeşit tanıttı; Böylece sonuçlar farklılıklar, farklı kullanıcılar arasında gözlemlenebilir. İkinci olarak, diferansiyel tarama kalorimetreleri toplu üretim ölçeğinde elde etmek zor olabilir asgari konsantrasyon sınırları var. geri dönüşümsüz termal denatürasyon Üçüncüsü, Sh mutlak değildir; ki içindeki senaryolarda türetilmiş ΔG (protein kararlılığının bir göstergesi) yanıltıcı anlamına gelmektedir. Bundan başka, yöntem, saflaştınlmış numuneler için yararlıdır. Herhangi bir etkileşim olup olmadığını İnceleme proteini veya yeni bir termal geçişler görünümü ile bir etkileşim olup olmadığını yabancı maddelerin varlığı Tm bir değişikliğe neden olabilir ya da. Her durumda termogramları, bu ek özellikler yanlış böylece sonuçların yorumlanmasını etki, örnekler atfedilebilir. Bu kısıtlamalara rağmen, DSC th hakkında detaylı termodinamik bilgi verebilir güvenilir bir yöntem olmaya devamDüzgün 42 uygulanması halinde süreci açılımı e proteini. Sonuç olarak, DSC aşı ürünler ve ara ürün için bir yapısal okuma aracı olarak önemli bir avantaj sunuyor. Aynı ürünün çok bir dizi için toplanan iki parametre, Tm ve Sh, proses değişiklikleri, formülasyon, ve tersiyer yapının depolama koşulları ve protein stabilitesi etkisini incelemek için kullanılabilir ampirik taban çizgisi olabilir ve viral antijenler 21, 43.

Diferansiyel tarama kalorimetrisi (DSC) ile doğrudan düzenlenmiş bir sıcaklık değişimi, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 sırasında bir referans bir numunenin yer alan ısı enerjisi emme farkını ölçer deneysel bir yöntemdir , 10, 11, 12. Bir diferansiyel tarama kalorimetresi Yürütülen yöntem, örnek bir hücre ve aynı zamanda 2, 13 üzerine her iki hücre sıcaklığının artırılması, aynı anda da, bir referans hücresi içine ısı enerjisi sokulması içerir14. , Numune ve referans bileşim içinde fark, farklı enerji miktarı hücreleri, 2, 12, 13 sıcaklığını yükseltmek için gerekli olacaktır. Bu durumda, hücreler arasındaki sıcaklık farkı telafi etmek için gerekli olan enerji, fazla miktarı ölçülür ve doğrudan örnek 1, 3 özel termodinamik özellikleri ile bağıntılandınlabilir. 1960&#39;larda, MJ O&#39;Neil ve Perkin Elmer E. Watson katı maddelerin, 2, 3, 4, ısı akışını ölçmek için, ilk diferansiyel tarama kalorimetre geliştirdi. Buna paralel olarak, PL Privalov ve Fizik Enstitüsü, DR Monaseldze EL Gürcistan Cumhuriyeti (eski SSCB) fo kullanılabilecek eşsiz bir diferansiyel adyabatik kalorimetre yarattır biyokimyasal araştırmalar 5, 6. Daha sonra, Gürcistan Fizik Enstitüsü, Cumhuriyet de Andronikashvili ekibi, bu tür DSC 7, 8, 9 kullanarak lifli ve küresel proteinler, DNA ve RNA gibi biyomoleküllerin ısı kapasitesi bildirdi. Sturtevant 10, 11, 12, Brandts 13 ve Privalov 14, 15, 16 liderliğindeki birkaç takım protein açılımı termodinamik detaylarını araştırmak için teori ve DSC pratik uygulamaların geliştirilmesi üzerinde duruldu. Bu fajlar, kloroplast, fosfolipid, sıvı kristaller, ve et proteinler gibi büyük supramoleküler yapıları okuyan DSC değeri de 17 bildirilmiştir </<html> sup&gt;, 18, 19, 20. DSC şimdi, biyomoleküllerin ısıl kararlılık değerlendirilmesi için özellikle proteinler 1, 21, 22 ilaç araştırma ve geliştirme alanında olağan hale gelmiştir. Bu deney 23, 24 yürütmek için kullanılan aletlerin duyarlılığı ve otomasyon bakımından gelişmeler çoğunlukla kaynaklanmaktadır. Burada, DSC deney, sıcaklığın bir fonksiyonu olarak, yani molar ısı kapasitesi nihai sonucu, aşağıdaki termodinamik parametreleri tahmin etmek için kullanılır (ısı kapasitesi (ΔCp), entalpi (AH), entropi değişim (ΔS) denklemi aşağıda kullanarak ve Gibbs serbest enerjisi (ΔG)): eq1.jpg &quot;/&gt; (1) <img alt="denklem 2" src="/files/ftp_upload/55262/55262eq2.jpg" /> (2) <img alt="denklem 3" src="/files/ftp_upload/55262/55262eq3.jpg" /> (3) <img alt="denklem 4" src="/files/ftp_upload/55262/55262eq4.jpg" /> (4) <img alt="Denklem 5" src="/files/ftp_upload/55262/55262eq5.jpg" /> (5) Nerede Cp ısı kapasitesi ölçülür; q test materyalinin içine ısı akışı olduğu; T 0 ve T, sırasıyla 22, 25 geçiş ilk ve son sıcaklık dereceleridir. Bu denklemler yukarıda iki devletli geçişi ve termal tersinir 22 açılımı tabi olabilir tek alan proteinler için de geçerli olduğunu fazlalaştı. Daha karmaşık proteinler (örneğin, olmayan iki devletli protein ve oligomerler) Analizi hFriere ve arkadaşları tarafından rapor edilmiştir ave. 26; Johnson ve diğ. 27; ve Kasimova ve diğ. 28. Bir protein, iki durum geçişini maruz veya termal denatürasyon sırasında ara maddeleri oluşturur olup olmadığını belirlemek için, deneysel olarak elde edilen entalpi (AH; ayrıca şu şekilde kalorimetrik entalpi Sh Cal adlandırılır), aynı zamanda (aşağıda verilen van&#39;t Hoff denklemi kullanılarak elde edilen entalpi karşılaştırılır van&#39;t Hoff entalpi olarak anılacaktır; Sh VH): <img alt="Denklem 6" src="/files/ftp_upload/55262/55262eq6.jpg" /> (6) Tm geçişin orta noktasını sıcaklığı, R, ideal gaz sabiti (1.987 kal mol-1 K-1) ve Y, katlanmamış durumda 16, 29 protein nüfusun bölümüdür. EğerSh VH Sh Cal eşittir; veya Sh VH / Sh Cal 1&#39;e eşit olduğu, daha sonra protein bir &quot;ya hep ya hiç&quot; geçiş (yani iki devletli geçiş) 16, 25, 29 uğrar. Ancak, Sh VH Sh Cal az ise; veya Sh VH / Sh Cal protein olmayan bir iki devletli geçişi 16, 25, 29 uğrar, daha az 1&#39;dir. Sh VH / Sh Cal oranı da bir termodinamik kooperatif birimi veya etki alanı 26 olarak erir protein yapısında oranına tekabül etmektedir. ΔG ve Sh gibi yukarıda sözü edilen termodinamik parametreler biyolojik içeren proteinlerin termal stabilitesi hakkında yararlı bilgiler sağlar<html> 30. Bu protokol için bildirilen değerler Ancak, vurgu, bu yayındaki T m ve Sh üzerine döşenecek. Tm katlanmış protein kıvrımlanmamış dengede olan geçiş, (örneğin, ΔG = 0) 25, 31 orta noktası sıcaklığıdır. Termal stabilite 31 daha yüksek bir proteinin Tm kadar yüksek olur. Sh (aynı zamanda termogramı olarak da bilinir) sıcaklık grafiğidir ısı kapasitesi tepe (ler) altında kalan alan karşılık gelen DSC deneyi 16, 25 bir ucunda oluşturulan. Bu proteinleri denatüre etmek için ve bir protein formülasyondaki aktif fraksiyonu (F) tahmin etmek için de kullanılabilir gerekli enerji (yani, bir numunedeki aktif yapının proteinlerin oranı), aşağıdaki denklem kullanılarak: jove_content &quot;&gt; <img alt="Denklem 7" src="/files/ftp_upload/55262/55262eq7.jpg" /> (7) Burada Sh protein örneğinin deneysel olarak türetilmiş entalpi ve Q da iyi karakterize edilmiş referans veya standart protein 22 için belirlenen entalpisini. F a tahmini ICH 32 uyarınca stres koşullarında stabilite çalışmaları ürünlerin gerçek zamanlı istikrarı izleme yanı sıra yürütülmesi için önemlidir. Sh karşılaştırılması da bir protein 31 üçüncül yapı konformasyon kompakt hakkında bilgi sağlar. Bu protokol, bir sanayi ortamında protein termal stabilitesini değerlendirmek için bir yöntem detayları ve yoğun aşı formülasyonunda kullanılmıştır. Tekrarlanabilir sonuçlar f üreten bir otomatik diferansiyel tarama kalorimetresi kullanılarak geliştirilmiştirya da 300 ug / mL gibi düşük bir protein konsantreleri.

<table><tbody><tr><td>Diferansiyel Taramalı Kalorimetre</td><td>Malvern Instruments Ltd</td><td>28428948 (GE Healthcare aracılığıyla)</td><td>İnsan çabasını ve hatalarını azaltmak için numunelerin hücreye otomatik olarak dağıtılması için bir otomatik numune alma cihazına sahiptir.</td></tr><tr><td>Contrad 100</td><td>Decon Laboratories Inc</td><td>1504</td><td>Kullanmadan önce %20'ye kadar su ile seyreltin</td></tr><tr><td>500 & L Polipropilen yuvarlak tabanlı 96 kuyulu plaka</td><td>Kanada Yaşam Bilimleri</td><td>ML072100</td><td>Diğer tedarikçilerden (örn., VW) eşdeğer plakalar da</td></tr><tr><td>MicroCal ThermoVac kullanılabilir;</td><td>Malvern Instruments Ltd</td><td>N/Ap</td><td>, Cap VP DSC Biyogüvenlik kabini ile birlikte sağlanır</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>Labconco</td><td>Logic+ -</td><td>Numune hazırlama için A2 biyo-muhafaza laminer akış kabini</td></tr><tr>Numune <td>ve tamponu dengelemek için</td> <td>Slide-A-Lyzer diyaliz kaseti</td><td>Thermo Scientific</td><td>66810 veya 66380</td></tr></tbody></table>

diferansiyel taramalı kalorimetre - protein antigen termal İstikrar ve yapısının değerlendirilmesi bir yöntem

Differential Scanning Calorimetry &#8212; A Method for Assessing the Thermal Stability and Conformation of Protein Antigen

Diferansiyel tarama kalorimetrisi (DSC), sıcaklığın bir fonksiyonu olarak numunelerin molar ısı kapasitesini ölçer analitik bir tekniktir. Protein örnekleri durumunda, DSC profilleri termal stabilitesi hakkında bilgi ve bir ölçüde yapısal konformasyonunun değerlendirmek için kullanılabilen bir yapısal &quot;parmak izi&quot; olarak işlev görür. (T m erime sıcaklığı) ve üçüncül yapısını stabilize etkileşimleri bozmak için gerekli olan enerji (entalpi, AH) proteinlerin Termal geçiş sıcaklığını ölçen bir diferansiyel tarama kalorimetresi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Karşılaştırmalar formülasyonlar yanı sıra üretim partiler arasında yapılır ve elde edilen değerleri arasındaki farklar termal stabilite ve yapısal konformasyonunda farklılık gösterir. Stabilite çalışmaları için bir endüstriyel ortamda DSC kullanımını gösteren yanı sıra önemli üretim aşamalarının izlenmesi Veriler bu pro etkinliği kanıtı olarak sunulmaktadırtokol. protein şeklindeki termal stabilitesini değerlendirmek için, diğer yöntemlere göre, DSC ve düşük maliyetli olan birkaç örnek hazırlama adımlarını gerektirir ve aynı zamanda protein açılma işleminin tam bir termodinamik bir profil sağlar.

Kalorimetre, aslında örnek çözeltisi içine ısı akışı hızındaki fark büyüklüğüne ve 35 tampon gibi en DSC deneyleri ham veriler, sıcaklık grafiğidir bir ısı akışı olarak gösterilmiştir. Her iki hücreler (yani örnek ve referans hücreleri) bir deney sırasında aynı çözümler içeriyor, bu nedenle, tarama ham veri gözlemlenebilir zirveleri ile düz bir çizgi olmalıdır. Gözlenen herhangi bir zirve neden örnek öncesinde analiz yeterli bir sistem uygunluk testi tampon taramaları çalışan enstrümantasyon hatası (örneğin hasarlı veya kontamine hücreler), isnat edilebilir. Şekil 1 kalorimetre analizi örnek öncesinde iyi çalışır durumda olduğunu belirten tipik bir tampon tarama sonucunu göstermektedir. Şekil 2, bir DSC deneyi için ham veriler fark ile gerçekleştirilen işlemleri göstermektedirİki protein örneklerinin erent çok. Daha önce ima gibi, gözlenen zirveleri örnekleri ve kendi tamponların ısı akışı farklılıklar vardır. Numune konsantrasyonu farklılıklar kalorimetre tarafından kaydedilen ısı kapasitesi değişikliklere sebep olabilir; Ancak, bu varyasyonlar prosedür bölüm 4.2 uygun olarak örnek analizi boyunca normalleştirilir. Daha yüksek konsantrasyonlar da düşük konsantrasyonlarda geçişe katkıda almayan ek termodinamik etki ortaya çıkarabilir. Buna ek olarak, her bir geçiş proteini 36 bir ya da daha fazla sayıda yapısal alanları içerebilir termodinamik alan temsil eder. Bu durumda, protein 1 işbirliği erime üzere üç yapısal alana sahiptir. Şekil 3 temel çıkarma ve mükerrer eğri fi sonra, yani Şekil 2&#39;de, sunulan protein 1 ve 2 için ham verilerin analizinde elde edilen sonuçları göstermektedirtting. Ortaya çıkan termogramlar oranının taranması için normalize edilmiş ve konsantrasyon (otomatik olarak önceden ayarlanmış analiz yazılımı algoritması tarafından yürütülen); böylece, sıcaklık grafikleri karşı karşılaştırılabilir ısı kapasitesi deney sonuçlarını sunma. Analiz yazılımı açılımı proteinin işbirliğinden bağlı Yukarıda verilen denklemler varyasyonları kullanan diğer termodinamik parametreler elde etmek, bu tür T m ve ΔCp olarak sıcaklık grafikler, karşı ısı kapasitesi verileri kullanır. ayarı, bilinmeyen örnekler test ederken uygun sıcaklık aralığı önemlidir. Şekil 4&#39;te gösterildiği gibi, Aksi takdirde, tam olmayan termogramlar, neden olabilir. Bu profillerden Tm elde edilebilir olsa da, Sh doğru bir şekilde tespit edilemez. Bu nedenle, örnek tamamen ısı geçişi yakalamak için daha büyük bir sıcaklık aralığı ile yeniden test edilmesi gereklidir. Bazı proteinler de yenidenadily formu artan sonrası geçiş ısı kapasitesi sonuçlanan tam denatürasyon sonra agrega: Şekil 2B gösterildiği gibi bu genellikle eksik termogramı olarak görünür. Ancak, daha yüksek bir son sıcaklığı ile yeniden test var termogramın o bölgede bir yapısal geçiş bir olay ya da protein agrega sadece ısı emici etkisi olup olmadığını teyit yardımcı olabilir. Termal stabilite endüstrisinde 37 protein ve protein bazlı ürünlerin en önemli fiziksel özelliklerden biri olan. ilaç olarak, formülasyon tampon ve nem ve sıcaklık gibi çevresel faktörlerin de dahil olmak üzere, farklı koşullar altında biyolojik kararlılığını belirlemek için kullanılır. Aynı zamanda üretim partiler arasında yapısal tutarlılığı sağlamak için önemli üretim aşamasını (örneğin, arıtma ve detoksifikasyon) izlemek için kullanılır. <strong<html> &gt; 5 Şekiller ve 6 kararlılık ve iki farklı proteinin yapısal konformasyon sırasıyla kimyasal detoksifikasyon ve saklama koşulları etkisini incelemek için DSC kullanımını göstermektedir. Tm ve Sh önemli farklılıklar sırasıyla yapısal değişiklikler ve protein parçalanmasını gösterir. Buna ek olarak, Şekil 6 üçüncü geçiş kaybı, bundan başka (örnekler, çok açılı bir ışık saçılım (sek-MALS) ile boyut dışlama kromatografisi ile analiz edildiğinde molekül ağırlığında bir azalma ile doğrulandı bir etki nin degradasyonunu göstermektedir veri gösterilemiyor). <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/55262/55262fig1.jpg" /> Şekil 1: Tampon tarar. gözlemlenebilir zirveleri ile her tarama degrade benzerlik enstrüman iyi çalışır durumda olduğunu ve tekrarlanabilir sonuçlar oluşturduğunu gösterir.//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55262/55262fig1large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız. <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/55262/55262fig2.jpg" /> Şekil 2: DSC Deneyler toplanan ham veriler. Bu grafikler (yani önce bazal çıkarma ve eğri uydurma kadar) deneysel çalıştıktan sonra edinilen unanalyzed (ham) veri iyi temsilidir. Her satır bir üretim yeri temsil eder. Protein 2 termogramı sonrası geçiş bölgesinde, 100 ° C&#39;nin üzerinde bir ısı kapasitesinde artış ile sonuçlanan, ısıtma üzerine hali hazırda daha araya eğilimindedir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55262/55262fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/55262/55262fig3.jpg" /><br/&gt; Şekil 3: DSC Veri Analiz. Bu grafikler (yani bazal çıkarma ve eğri uydurma sonra) analiz DSC verilerinin iyi temsilidir. Kırmızı çizgi termogramı için en uygun eğriyi temsil ederken mavi çizgi, bazal çıkarma sonra termogramı temsil eder. (A) Protein 1 Numune # 12 Tm ve Sh 80,16 ° C ve sırasıyla 1.69 x 10 6 cal / mol vardır. (B) Protein 1 Numune # 13 Tm ve Sh 80,15 ° C ve sırasıyla 1.71 x 10 6 cal / mol vardır. (C) Protein 2 Örnek # 21 Tm ve Sh 75.01 ° C ve sırasıyla 4.08 x 10 6 cal / mol vardır. (D) Protein 2 Örnek # 22 Tm ve Sh 75,67 ° C ve sırasıyla 4.22 x 10 6 cal / mol vardır. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55262/55262fig3large.jpg" target="_blank">Için tıklayınız</a>Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/55262/55262fig4.jpg" /> Şekil 4: Bir Eksik termogramını göstermektedir. Ham veri yetersiz sıcaklık aralığında analiz Protein 1 toplamak. Deneyin nihai sıcaklık 120 ° C olarak ayarlandı Şekil 2A için deney ile karşılaştırıldığında proteinin tüm geçiş profili uyum yoktu 90 ° C&#39;ye ayarlandı. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55262/55262fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/55262/55262fig5.jpg" /> Şekil 5: Veri protein 1. (A) proteini 1 tertier yapısı üzerinde kimyasal detoksifıkasyon etkisini gösteren Analiz hektar naif konformasyonuna ve bir toksin olduğu,2.57 x 10 5 cal / mol onun T 56.84 ° C&#39;de m Sh s. (B) Protein 1 (yani toksoid) ve detoksifiye şekli sırasıyla T m ve 81,01 ° C Sh değerlerini ve 1.89 x 10 6 cal / mol vardır. Nedenle, detoksifikasyon adım, detoksifıye edilmiş formuna daha fazla istikrar (daha yüksek Tm) sağlayan proteini 1 yapısal konformasyona varyasyon şekli getirmiştir sonucuna varılabilir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55262/55262fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/55262/55262fig6.jpg" /> Şekil 6: Bu grafikler, depolama sıcaklığının etkisini göstermektedir veri Protein 3. konformasyon üzerinde saklama koşullarının etkisi gösteren Analiz (2-8 ° C) denge ve Pro tertier yapısına3 30 hafta boyunca tein. Tm ve 8. (A) Protein 3 ve depolama 38. haftada (B) Sh değerleri, aşağıdaki Tablo 1 &#39;de verilmiştir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55262/55262fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> Numune </td><td> Tm 1 (° C) </td><td> Sh 1 (cal / mol) </td><td> Tm 2 (° C) </td><td> Sh 2 (cal / mol) </td><td> Tm 3 (° C) </td><td> Sh 3 (cal / mol) </td></tr><tr><td> Protein, 3 8 hafta boyunca, 2-8 ° C&#39;de saklandı </td><td> 61.91 </td><td> 1.71 x 10 5 </td><td> 75,54 </td><td> 2.17 x 10 5 </td><td> 90,29 </td><td> 4.17 x 10 5 </td></tr><tr><td&gt; Protein 3 38 hafta boyunca 2-8 ° C&#39;de saklandı </td><td> 61,87 </td><td> 1.66 x 10 5 </td><td> 75,18 </td><td> 1.46 x 10 5 </td><td> 90.22 </td><td> 5.76 x 10 5 </td></tr></tbody></table> Tablo 1: 2 de depolama 8. ve 38. Haftasında Protein 3 Tm ve Sh Değerler - 8 ° C. Her iki zaman noktasında Tm değerleri benzer olmakla birlikte, Sh değerlerindeki fark Protein 3 tertiyer yapısı ile belirlenen saklama koşulu altında 30 hafta boyunca düştüğünü göstermektedir.

Diferansiyel tarama kalorimetrisi, bir proteinin denatüre edilmesi gerekli ısı geçiş sıcaklığına (ler) ve toplam ısı enerjisini ölçer. elde edilen sonuçlar, aşı formülasyonlarında protein antijenlerinin termal stabilitesini değerlendirmek için kullanılır.

Diferansiyel Taramalı Kalorimetre - Protein Antigen Termal İstikrar ve Yapısının Değerlendirilmesi Bir Yöntem

Differential scanning calorimetry (DSC) is an analytical technique that measures the molar heat capacity of samples as a function of temperature. In the ...

Bu prosedürün genel amacı, diferansiyel tarama kalorimetrisi kullanarak endüstriyel bir ortamda proteinlerin termal stabilitesini ve yapısal konformasyonunu değerlendirmektir. Diferansiyel taramalı kalorimetri, sıcaklığın bir fonksiyonu olarak numunelerin molar ısı kapasitesini ölçer ve proteinlerin termal stabilitesini ve yapısal konformasyonunu değerlendirmek için başarıyla kullanılmıştır. Bu nispeten basit prosedür, diğer biyofiziksel yöntemlerde olduğu gibi yapısal sarmallığa veya içsel floroforlara bağlı değildir.Bu tekniğin bir başka avantajı, proteinlerin üçüncül yapısını stabilize eden etkileşimi bozmak için gereken termal geçiş sıcaklığını ve enerjiyi doğrudan ölçmesidir. Açılma entrokalpisi ile birlikte kullanıldığında, termal geçiş sıcaklığı, biyolojik ürünler için üretim süreçlerinin partiden partiye tutarlılığını izlemek için yararlı bir parametre olarak hizmet edebilir. Bu yöntemin görsel gösterimi, yeni kullanıcılara kritik adımlarda etkili bir şekilde yardımcı olmak için etkileşimli bir ortam görevi görebilir.Başlamak için diferansiyel taramalı kalorimetreyi açın. Ardından sisteme nitrojen verin. Bu, numunelerin kaynamasını bastırmak için hücrelerdeki basıncı artıracak ve yüksek sıcaklıklarda kabarcık oluşumunu önleyecektir.Hücreyi oluşturan malzemeye bağlı olarak, hücreye zarar vermemek için nitrojen gazı kaynağının basıncını üreticinin tavsiye ettiği basınca göre ayarlayın. Tüm temizlik maddesi rezervuarlarının gerekli hacme kadar doldurulduğundan emin olun. Gerekli temizlik maddeleri, hücreyi yıkamak için deterjan ve her numune çalışmasından sonra hücreyi temizlemek için su içerir.Deneyden önce numunenin bütünlüğünü korumak için numune tutma bölmesinin sıcaklığını uygun bir değere, tercihen beş santigrat dereceye ayarlayın. Çözeltiler arasındaki tek farkın protein olduğundan emin olmak için numuneyi tampona karşı dengelemek önemlidir. Bu nedenle, ısı kapasitesinde gözlenen fark, proteine doğru bir şekilde bağlanabilir.Lowry yöntemi gibi uygun bir protein konsantrasyonu belirleme yöntemi kullanarak protein numunesinin konsantrasyonunu belirleyin. Bu protokolde kullanılan cihaz için tercih edilen çalışma aralığı mililitre başına 0,5 ila bir miligram proteindir. Numuneyi, deney için referans olarak kullanılacak tampona karşı diyalize edin.Hacim yanlışlığına neden olabilecek mikro kabarcıklardan kurtulmak için numunenin ve referans tamponunun gazını vakumda alın. Laminer akışlı bir biyo-muhafaza kabininde çalışırken, numuneleri ilgili tamponlarına çiftler halinde 96 kuyucuklu plakalara yüklemek için bir mikropipet ve steril uçlar kullanın. Numune ölçümünden önce cihazın uygunluğunu doğrulamak için tampon-tampon taramaları yapmak için ilk iki kuyucuk çiftini tamponla doldurun.Hücreleri temizlemek için su taraması için son iki kuyu çiftini suyla doldurun. Ardından 96 kuyulu plakayı sızdırmazlık filmi ile örtün. Numune kontaminasyonunu önlemek için plakayı biyogüvenlik kabininden çıkarmadan önce kuyucukların uygun şekilde kapatıldığından emin olun.Son olarak, plakayı numune tutma bölmesine uygun yönde yerleştirin. Edinme yazılımını kullanarak, numune bilgilerini plakanın yüklenme sırasına göre girin. Varsa protein konsantrasyonlarını girin.Aksi takdirde, veri analizinden önce konsantrasyonu analiz yazılımına girin. Her numune taramasından önce hücrenin deterjanla temizlenmesini sağlayan seçeneği seçin. Hücrelerde deterjan kalıntısı kalmadığından emin olmak için temizliğin ardından birden fazla suyla durulama adımı yapılmalıdır.Deneyin başlangıç sıcaklığını, örneğe bağlı olarak değişebilen 20 santigrat dereceye ayarlayın. Bilinen proteinler için önceden belirlenmiş bir başlangıç sıcaklığı kullanılabilirken, bilinmeyen numuneler için daha düşük bir başlangıç sıcaklığı uygulanabilir. Ardından deneyin son sıcaklığını ayarlayın.Nihai sıcaklık, numunenin önceden bilinmesine bağlı olarak da değişebilir. Ardından, deneyin tarama hızını ayarlayın. Açılma kinetiğini değerlendirmek için bilinmeyen numunelerin farklı tarama hızlarında taranması tavsiye edilir.Termal geçişin tersine çevrilebilirliğini incelemek için numuneleri yeniden taramak için toplama yazılımını kurun. İkinci tarama için elde edilen entalpi, ilk taramadan elde edilen entalpi değerinin en az% 80'i ise, bir proteinin açılması tersine çevrilebilir olarak kabul edilir. Kalorimetre hücresinin bütünlüğünü korumak için deney sonrası termostatı 10 santigrat dereceye ayarlayın.Denemeyi yürütmeden önce deneme kurulum parametrelerinin doğru olduğunu doğrulayın. Her şey yerindeyse, deneyi başlatın. Denemeyi takiben, metin protokolünde açıklandığı gibi veri analizi gerçekleştirin.Analiz için, temel çıkarma manuel olarak gerçekleştirilir. Bu adımdaki tutarlılık, karşılaştırılabilir sonuçlar elde etmek için çok önemlidir. Burada, tampon ve su taramaları dahil olmak üzere deneysel bir çalışmanın temsili bir ham verileri gösterilmektedir.Analiz edilen numuneler, doğal ve detoksifiye edilmiş durumlarında toksinlerdir. Numune taramaları, her numune için erime sıcaklığı ve entalpi değerlerini elde etmek için ayrı ayrı işlenir. Doğal durum için, erime sıcaklığı 55.55 santigrat derecedir ve toksinin entalpisi mol başına 3.157 kez 10 ila beşinci kaloridir.Tersine, toksinin detoksifiye edilmiş halde erime sıcaklığı 81.21 santigrat derecedir ve entalpi 3.656 kez mol başına 10 ila beşinci kaloridir. Toksinin işlenmiş verilerinin doğal ve detoksifiye durumlarında üst üste bindirilmesi, detoksifiye edilmiş numunenin, erime sıcaklığı değerlerine göre doğal durumuna göre termal olarak daha kararlı olduğunu gösterir. Ayrıca, detoksifikasyon sürecinin, toksinin üçüncül yapısında yapısal değişiklikler getirdiğini gösterir.Bu prosedürü denerken, hücrenin ve şırınganın çapraz kontaminasyonunu önlemek için yeterli miktarda deterjan ve su sağlamayı unutmamak önemlidir, çünkü berraklıkları doğru sonuçlar için çok önemlidir. Bu videoyu izledikten sonra, proteinlerin termal stabilitesini ve konformasyonunu değerlendirmek için bir yöntem olarak diferansiyel taramalı kalorimetriyi iyi bir şekilde anlayacaksınız. Ayrıca, ortaya çıkan termal çalışmalardan anlamlı kesintiler yapabileceksiniz.Bu prosedürü takiben, açılma sırasında ikincil yapılarda meydana gelen değişikliklerle ilgili ek soruları yanıtlamak için dairesel dikroizm gibi diğer yöntemler de gerçekleştirilebilir. Aynı ürünün bir dizi için toplanan veriler, proses değişikliklerinin, formülasyonun ve depolama koşullarının aşı üretimi için protein antijenlerinin yapı konformasyonu üzerindeki etkisini incelemek için ampirik temeller oluşturmak için kullanılmıştır.

differential-scanning-calorimetry-method-for-assessing-thermal

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Biyokimya

Bu video, bir biyomolekül ve bir ligand arasındaki etkileşimi incelemek için kullanılan bir teknik olan diferansiyel taramalı kalorimetriyi göstermektedir. Bir DNA aptamer ve bir termolabil ligandın bağlanması, numuneye tekrarlanan ısıtma ve soğutma döngüleri uygulanarak ve termodinamik analiz için taramalar elde edilerek incelenir.

DNA Aptamer-Terponabil Ligand Etkileşimini İncelemek için Diferansiyel Taramalı Kalorimetri

Karıştırma özellikleri ve kombine özellikleri geniş bir yelpazesi ile biyomalzemeleri oluşturmak için etkili bir yaklaşımdır. Farklı doğal ipek proteinleri arasındaki moleküler etkileşimlerin tahmin eden, ayarlanabilir mekanik dayanıklılık, elektriksel tepkinin, optik saydamlık, kimyasal işlenebilirliği, biyolojik olarak ya da bir termal stabilitesi olan yeni bir ipek-ipek proteini alaşım platformları tasarlanabilir.

Biyomedikal Uygulamalar için İpek-ipek Protein Alaşım Materyalleri Tasarlama

Diferansiyel taramalı florimetri, proteinlerle etkileşimler için küçük molekül kütüphanelerini taramak için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Burada, küçük bir molekül ile protein ortağı arasındaki ayrışma sabitinin bir tahminini sağlamak için bu analizleri genişletmek için basit bir yöntem sunuyoruz.

Diferansiyel Taramalı florimetri Kullanarak Protein-ligand Etkileşimleri belirlenmesi

Biz hızlı katlanır ve etkileşimleri ile thermolabile ligandlar diferansiyel tarama Kalorimetre kullanarak bağlama biyomoleküler karakterizasyonu için bir iletişim kuralı mevcut.

Biyomoleküler DSC profilleri ile hızlı bir şekilde katlanır ve etkileşimleri bağlama karakterize etmek için Thermolabile ligandlar ölçme

Bir iletişim kuralı hızla termal kayması deneyleri ve nano fluorimetry tarama fark koşulları çeşitli proteinler termal kararlılığını sınamak için sunulmaktadır. Tampon sistemleri, tuzları ve katkı maddeleri, birlikte üç benzersiz istikrar ekran, oluşan uygun işlevsel ve yapısal çalışmalar arabelleklerini tanımlamak için protein ile denetlesinler.

Protein dengelemek nasıl: istikrar ekranlar için termal kayması deneyleri ve Nano diferansiyel Fluorimetry virüs-X projede tarama

Uyuşturucu hedef nişan ölçümleri etkili ilaç geliştirme ve kimyasal sonda doğrulama için merkezi. Burada, uyuşturucu-hedef nişan yüksek içerik görüntüleme hücresel termal kayması tahlil (CETSA) bir Mikroplaka uyumlu uyum içinde kullanarak ölçmek için bir protokol ayrıntılı.

Yüksek içeriği hedef nişan yapisan hücrelerdeki ölçmek için Imaging kullanarak

Hedef proteinin erime sıcaklığındaki değişiklikleri izlemek(yani,termal kayma tahlili, TSA), birkaç yüz bileşik parça kütüphanelerini taramak için etkili bir yöntemdir. İç triptofan floresanını ve parça taraması için hafif geri saçılmaları izlemek için robotik destekli nano-Diferansiyel Tarama Florüreti (nano-DSF) uygulayan bir TSA protokolü sunuyoruz.

Parça Bazlı Kurşun Keşfinde Tarama için Nano-Diferansiyel Tarama Florüretrisi

Bu yayın, lipit bazlı eksipiyanların (LBE'ler) katı halini araştırmak için altın standartlar olarak x-ışını kırınım ve diferansiyel taramalı kalorimetrinin uygulanmasını göstermektedir. LBE'lerdeki katı hal değişikliğini ve bunların farmasötik ürünlerin performansı üzerindeki etkisini anlamak, sağlam lipit bazlı dozaj formlarının üretiminde anahtar faktördür.

Lipid Bazlı Eksipiyanların Katı Hal Değişimini Araştırmak için Yerleşik Analitik Araçlar Paketi

Bu protokol, bileşikler ve protein molekülleri arasındaki bağlanmayı tespit etmek için benzersiz bir yöntemi tanımlar ve minimum protein numune kaybı ve yüksek veri doğruluğu avantajları sunar.

Diferansiyel Taramalı Floresan ile CD40 Protein-Umbelliferon Etkileşiminin Tespiti

HCN kanalları ve bunların yardımcı alt birimi arasındaki etkileşim Majör Depresif Bozukluk bir tedavi hedefi olarak tespit edilmiştir. Burada, bu protein-protein etkileşimi, küçük molekül inhibitörleri belirlemek için bir floresan polarizasyon tabanlı bir yöntem sunulmuştur.

Yöntem HCN1 ve TRIP8b arasında protein-protein etkileşimi küçük molekül önleyicilerinin tespit edilmesi için

Öğrenin, diferansiyel taramalı kalorimetri ile protein antijenlerinin termal istikrarını ve yapısal konformasyonunu değerlendirin. Bu yöntem, biyolojik ürün üretiminde parti tutarlılığını izlemeye yardımcı olur.

Diferansiyel Taramalı Kalorimetre - Protein Antigen Termal İstikrar ve Yapısının Değerlendirilmesi Bir Yöntem

Daha fazla video keşfet