ファージディスプレイされた合成抗体ライブラリーから、スケーラブルな高スループットの選択
Summary
この方法は、同時に、抗原の何百に対するファージディスプレイコンビナトリアル合成抗体ライブラリーから、スケーラブルで高スループットの選択を行うための視覚的な伴奏して説明する。このパラレルアプローチを使用して、我々は、標準的な免疫アッセイにおいて機能的に多様な抗原に対する高い親和性および特異性を示す抗体断片を単離した。
Abstract
両方の基礎および臨床研究用途のニーズを満たす抗体に対する要求が高く、劇的に、将来的に増加する。しかし、伝統的なモノクローナル技術は、このタスクまでだけではないことは明らかである。これは、プロテオームのアクセス可能なすべての要素を、高品質で再生可能な親和性試薬の需要を満たすために別の方法が開発された。そのために、ファージディスプレイされた合成抗体ライブラリーからの選択を行うためのハイスループット法は、多様な抗原を伴う用途のために考案されており、迅速なスループットと成功のために最適化された。ここで、プロトコルは、ビデオデモを手動96チャンネル液体ハンドラーまたは自動ロボットシステムのいずれかを使用してターゲットの数百に対して高い多様性ライブラリからのFabファージクローンの並列選択を示して詳細に説明する。このプロトコルを使用して、1人のユーザーが抗原の数百を生成することができ、並行して、それらに対する抗体を選択して、6〜8週間以内に結合する抗体を検証する。強調表示は、i）生存抗原フォーマット、ii）の事前選択抗原の特徴付け、iii）の特異的かつ高親和性クローンの選択に影響を与える重要なステップが、監視の選択の有効性および早期の抗体クローンの特徴付けのiv）の方法。このアプローチでは、我々は、シングルパス膜受容体を含む多くのターゲットクラスに分泌されるタンパク質ホルモン、及びマルチドメイン細胞内タンパク質を合成抗体断片（Fabを）取得している。これらの断片は、容易に完全長抗体に変換され、高い親和性および特異性を示すことが確認されている。さらに、それらは、ウエスタンブロッティング、ELISA、細胞の免疫蛍光、免疫沈降、および関連アッセイを含む標準的な免疫アッセイの様々な機能的であることが実証されている。この方法は、抗体の発見を加速し、最終的に目標Oの実現に近づく私たちをもたらすでしょうfのプロテオームの再生、高品質な抗体を生成する。
Introduction
ポストゲノム時代の開始と、特徴づけるおよびタンパク質を調節する高品質の結合試薬の利用可能性は、新たな研究および治療の道を開くことが不可欠である。抗体は、基礎研究および診断ツールおよび潜在的な治療薬として、学術および産業研究者の両方に重要であり続ける。当然のことながら、カスタム抗体を生成するために、従来のハイブリドーマ技術に依存してそのほとんどが契約抗体開発企業の印象的な成長があった。それにもかかわらず、ファージディスプレイ抗体ライブラリーを用いたin vitroの選択は、従来の技術では限界が1、2に直面することができますユニークな利点と成功を提供することができる強力な代替技術になりつつある。
研究ツールとして、高品質の抗体についてのかなりの需要に照らして、再生可能な抗体を生成するための2つの主要な課題は、1）選択スループットおよび2）抗原avはあるailability。グループの数は、現在のスループットおよび抗体認識の速度を増加させることを目的とインビトロ選択パイプに記載されている。これらの説明は、詳細完全長ビーズベース6,8-またはプレートベース3,4抗原固定化スキームのいずれかを使用して、3,4、または構造的に関連するドメイン5,6,7を標的とするいずれかの際に選択することを含む実行可能な種々のアプローチを。さらに、遺伝子合成技術9の成長採用が合理的に費用効果と潜在的に精製された、完全長の抗原の十分な量を得ることが困難を緩和することができ、特に、単離されたドメインから、体系的抗原の生成を行った。タンデムに二つの技術を用いて、自己完結型のスケーラブルな抗原生成および抗体選択パイプラインは、発現される抗原ドメインの大きなセットのための抗体の並列単離を可能にし、茶のための試薬の開発を容易にするよう考案された構造的または機能的に関連するタンパク質の全体のクラスをracterizing。
この目的、表現可能な抗原ドメイン、遺伝子合成のインシリコ同定カップル統合されたパイプラインに向けて、抗原と拡張性のファージディスプレイされた抗体の選択のハイスループット細菌発現が開発されている。このパイプラインは、（ライセンスまたは材料移転契約を通じて、ますます利用できる抗体ライブラリを含む）は、ほとんどの生命科学研究室が利用できる唯一の基本的なインフラを必要としますが、工業規模での使用のためにも、自動化に適している。このプロトコルを使用して、親和性タグ化抗原ドメインの数百を生成することが可能であり、日常的には、これらの抗原の多くに非常に特異的な抗体断片を単離する。
ファージディスプレイ技術は、Fab、scFvは、自律のFvドメインであり、aを含む組換えアフィニティ試薬のさまざまな形式で実証互換性を示している小さ な「代替フレームワーク」（設計されたアンキリンリピートタンパク質（ダルピン）、フィブロネクチン（FN）、リポカリンドメインと10以上）の成長配列。それは、これらの方法は、ライブラリーの他のタイプに適合させることができると推測されるが、議論は、Fab抗体フラグメントの単離この実施例では制限されている。この技術を用い、小さな低ナノモル親和性を有するFabを、全長タンパク質に結合し、そのような免疫蛍光法などのイムノアッセイにおいて機能的である多くはRNA結合タンパク質などが正常に選択された転写因子ドメイン、SH2ドメイン、を含むタンパク質ドメインをタグ付け、免疫沈降および免疫組織化学。重要なのは細菌の生産の提供を通じて、組換え結合クローンは、完全に再生可能であると表現構築から再生成することができ、したがって、厳密なクローンの検証の費用を正当化、一貫性、再現性と費用対効果を増加させた。
このPROTでocol及び添付ビデオは、固定化抗原ドメインを使用してファージディスプレイライブラリーからの抗体選択のための基本的な方法が実証されている。この特定の方法はまた、首尾よく使用されてきた13,14,2他のタグ11,12,13および選択フォーマットが、マイクロウェルプレートに受動的吸着により固定化されたGSTタグ付きタンパク質ドメインを使用する。特定と検証のために特別に濃縮されたクローン性抗体を単離することを目的とした選択パラメータの並列モニタリングと選択の設定や行動のための重要な考慮事項が詳述されている。
Protocol
Representative Results
Discussion
体外抗体の選択で行う場合、選択成功の二つの主要な決定の際、選択するための、よく折り畳まれた抗原標的の1）分離と高機能の多様化抗体ライブラリの2）利用可能である。多くの場合、十分に折り畳まれた、全長タンパク質の十分な量の利用可能性を制限することができる。この制限を克服する1つのアプローチは、適切な親和性タグを細菌発現ベクターへの挿入のための生…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
組換え抗体ネットワーク抗体選択および特性パイプラインとロボットの選択プラットフォームの資金調達購入のためのイノベーションのためのカナダの財団の開発に資金を提供するためのタンパク質捕獲試薬のプログラム-私たちは、NIHの共通基金を承認したいと思います。
Materials
| MATERIALS | |||
| Name | Company | Catalog Number | |
| New Brunswick Innova44 stackable incubator shaker | Eppendorf | M1282-0004 | |
| Liquidator 96 channel manual benchtop pipetting system | Anachem Ltd | LIQ-96-200 | |
| Microplate shaker | VWR | 12620-926 | |
| ThermoScientific Sorvall ST-40 benchtop centrifuge | Thermo Product | 75004525 | |
| ELx405 Select Deep Well Microplate Washer | Biotek | ELX405USD | |
| Custom High Throughput Automated Phage Selection Robot | S&P Robotics | ||
| Plastic conical Falcon tube: 50 mL | VWR | 21008-178 | |
| Plastic conical Falcon tube: 15 mL | VWR | 89039-668 | |
| Axygen 1.7 mL microcentrifuge tubes | Corning | MCT-175-L-C | |
| 96-well/384-well Maxisorp plate | Sigma | M9410-1CS | |
| Corning 96-well V-bottom deep-well block | Corning | 3960 | |
| Axygen Mini-tube 96-well sterile microplate blue box | Corning | AXY-MTS-06-C-R-S | |
| Breathable adhesive plate sealing film | VWR | 60941-084 | |
| REAGENTS | |||
| Name | Company | Catalog Number | |
| polyethylene glycol | Bioshop | PEG800.1 | |
| yeast extract | Bioshop | YEX401.1 | |
| bio-tryptone | Bioshop | TRP402.1 | |
| N-Z amine | Sigma | C7290 | |
| glucose | Sigma | G8270-1KG | |
| lactose | Bioshop | LAC234 | |
| glycerol | Bioshop | GLY001.500 | |
| carbenicillin | Bioshop | CAR544.10 | |
| kanamycin | Bioshop | KAN201.25 | |
| tetracycline | Bioshop | TET701.25 | |
| Tween 20 | Bioshop | TWN510.500 | |
| monobasic potassium phophate | Bioshop | PPM302.1 | |
| dibasic sodium phosphate | Anachemia | 84486-440 | |
| sodium chloride | Bioshop | SOD001.10 | |
| potassium chloride | Bioshop | POC308.1 | |
| calcium chloride | Bioshop | CCL302.500 | |
| magnesium sulphate | EMD | MX0070-1 | |
| magnesium chloride | Bioshop | MAG510.500 | |
| NH4Cl | Amresco | 0621-1KG | |
| Na2SO4 | Bioshop | SOS513.500 | |
| agar | Bioshop | AGR001.500 | |
| SybrSafe DNA gel stain | Invitrogen | S33102 | |
| phosphoric acid | Acros Organics | 201140010 | |
| lysozyme | Bioshop | LYS702.25 | |
| benzonase | Novagen | 71205 | |
| Triton X-100 | Bioshop | TRX506.500 | |
| protease inhibitor cocktail tablets | Roche | 11 836 170 001 | |
| Ni-NTA resin | Qiagen | 1018240 | |
| 1000x helper phage (M13K07) stock (1013 phage per mL) | NEB | N0315S | |
| HRP conjugated M13-specific antibody (anti-M13-HRP). | GE Healthcare | 27-9241-01 | |
| TMB substrate: mix equal volumes of TMB and H2O2 peroxidase substrate | KPL | 50-76-00 | |
| dNTPs | Biobasic | DD0056 | |
| Taq polymerase | Genscript | E00007 | |
| Exonuclease | GE Healthcare | EZ0073X-EZ | |
| Shrimp alkaline phosphatase | GE Healthcare | E70092Z-EZ | |
Referências
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