公司動(dòng)態(tài)
在Biacore設(shè)備上用SPR對(duì)單克隆及噬菌體群落的篩選
發(fā)布時(shí)間:2010-8-6在穩(wěn)定性選擇的研究中,SPR能用于確定展示野生型的及穩(wěn)定性下降后的變異體的蛋白—噬菌體復(fù)合體的穩(wěn)定性,以優(yōu)化在篩選中使用的蛋白酶解步驟,然后可以用于分析選擇出的變異體的穩(wěn)定性。舉例來說,在我們的泛素研究工作中,我們使用Biacore設(shè)備的SPR來監(jiān)測(cè)展示了蛋白質(zhì)的噬菌體的結(jié)合及隨后的糜蛋白酶酶切,然后我們證明:野生型泛素噬菌體、各種變異體及噬菌體蛋白文庫通過六組氨酸標(biāo)簽,特異性地結(jié)合到鎳包被的NTA傳感器芯片上。我們發(fā)現(xiàn)對(duì)于蛋白接頭,糜蛋白酶的酶切是特異性的,而針對(duì)蛋白酶解作用的抗性與被展示蛋白的穩(wěn)定性直接相關(guān)。在圖所示的實(shí)驗(yàn)中,我們比較了野生型泛素噬菌體和展示了基于G1y—Ser的、含有一個(gè)酪氨酸酶切位點(diǎn)的習(xí)性多肽接頭的噬菌體(FLEXL噬菌體)的糜蛋白酶敏感性。當(dāng)兩個(gè)蛋白—噬菌體復(fù)合體在一塊Biacore傳感器芯片上被平行置于10umol/L的糜蛋白酶中時(shí),所有的FLEXL噬菌體被切開并被洗滌下來;然而,與此同時(shí),野生型泛素噬菌體抵抗住了蛋白酶解,只有一小部分(大約20%)從芯片表面上被除去。
在Biacore設(shè)備中用SPR對(duì)蛋白酶篩選的觀測(cè)。
且(a)該方法的示意性描述。展示了有著不同穩(wěn)定性的蛋白質(zhì)(用顏色深淺不同的圓表示),并且加了六組氨酸標(biāo)簽的噬菌體與鎳包被的芯片基質(zhì)(V)相結(jié)合。隨后蛋白酶的處理將穩(wěn)定性較低的蛋白質(zhì)切開,并從表面上將與其相連的蛋白質(zhì)(◎、○)釋放出來。將剩下的所有噬菌體[它們應(yīng)該展示了更穩(wěn)定的蛋白質(zhì)(●)]洗脫下來并回收。用與一個(gè)圖(b)顯示的SPR實(shí)驗(yàn)中的事件相對(duì)應(yīng)的一個(gè)時(shí)間段(t1-t5),標(biāo)記這些步驟的每一步。(b)在Biacore設(shè)備中進(jìn)行的一個(gè)典型SPR實(shí)驗(yàn)感應(yīng)圖跡線。在時(shí)間段2l,共振強(qiáng)度(單位為RU)zui小,可以規(guī)定這個(gè)強(qiáng)度為零。隨著包含諸如鎳離子、噬菌體或酶的其他成分的緩沖液被加入到芯片上,共振強(qiáng)度開始變化。這是由折射率的相關(guān)變化引起的。zui先加入Ni2+以衍生化芯片。當(dāng)再用一般的工作緩沖液(HPS)進(jìn)行洗滌時(shí),共振強(qiáng)度下降,但降到一個(gè)比初始值(h)較高的新的平衡點(diǎn),從而表明該物質(zhì)(Ni2+)已經(jīng)被結(jié)合。然后加入通過它們展示的六組氨酸標(biāo)簽進(jìn)行結(jié)合的噬菌體。再次用HPS進(jìn)行洗滌,可以看到共振強(qiáng)度基線的再次上升,表明噬菌體己被結(jié)合。加入包含糜蛋白酶的溶液后,由于通過蛋白酶解將噬菌體從表面上剝離,信號(hào)急劇下降。zui后,使用EDTA溶液,將Ni2+及與其結(jié)合的所有殘留噬菌體從表面上洗脫下來。這使共振強(qiáng)度又回到和初始值差不多的狀態(tài)。
SPR可以被成功地應(yīng)用于評(píng)定單克隆之間的相對(duì)穩(wěn)定性。也可以對(duì)那些經(jīng)過了蛋白酶處理(無論是在Biacore設(shè)備之中還是之外進(jìn)行)并通過大腸桿菌進(jìn)行了擴(kuò)增的蛋白—噬菌體復(fù)合體,進(jìn)行這樣的蛋白酶酶切實(shí)驗(yàn)。然而,SPR方法有一個(gè)限制:可用于捕捉蛋白—噬菌體復(fù)合體的表面區(qū)域每個(gè)流通池只有1mm2。
我們計(jì)算并用實(shí)驗(yàn)確定了:這把可以與芯片相結(jié)合的噬菌體的數(shù)目,限制在了每個(gè)流通池約106個(gè)。因此,目前還不可能直接在Biacore傳感器芯片上篩選大容量的文庫。盡管如此,SPR方法的優(yōu)勢(shì)在于:無論是獨(dú)立地還是在文庫的蛋白酶篩選之后,都能快速地優(yōu)化篩選條件及研究單克隆。
a)在SPR方法中,從Ni2+表面裂解下來的噬菌體比例是使用的蛋白酶濃度的函數(shù),以用公式(t3-t4)/(t3-t2)×100%來計(jì)算,但使用的是野生型泛素噬菌體。b)由兩個(gè)不同噬菌體融合物共振強(qiáng)度的變化所判斷的、靶標(biāo)序列依賴性的蛋白酶酶切量變曲線,其中實(shí)線代表野生型泛素噬菌體,虛線代表FLEXI噬菌體。數(shù)據(jù)這樣規(guī)范化:縱坐標(biāo)上的100代表將要進(jìn)行蛋白酶解時(shí)的100%的結(jié)合后噬菌體。用糜蛋白酶處理300秒后,83%的野生型泛素噬菌體仍然與BIACORE芯片的表面相結(jié)合;相反,只有23%的FLEXI噬菌體還殘留下來。
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