펩타이드 배열을 사용하여 단백질 - 단백질 상호 작용 사이트를 확인
Summary
Peptide array screening is a high throughput assay for identifying protein-protein interaction sites. This allows mapping multiple interactions of a target protein and can serve as a method for identifying sites for inhibitors that target a protein. Here we describe a protocol for screening and analyzing peptide arrays.
Abstract
단백질 – 단백질 상호 작용은 유기체의 살아있는 세포의 항상성 및 제어 공정의 대부분을 매개한다. 장애인 단백질 상호 작용은 단백질 상호 작용에게 중요한 약물 표적을, 질병의 원인이 될 수 있습니다. 이것은 분자 레벨에서의 이러한 상호 작용을 이해하는 것이 매우 중요하다. 단백질 상호 작용은 세포의 생화학 적 분석에서 양적 생물 리 학적 분석법에 이르는 다양한 기술을 이용하여 연구하고 있으며, 이들 도메인은 단백질 또는 펩타이드와, 전체 길이 단백질과 중 수행 될 수있다. 펩타이드는 펩타이드가 용이하게 합성 할 수 있기 때문에 단백질의 상호 작용을 연구하고, 특정 상호 작용 사이트에 집중 할 수 있도록 우수한 도구를 제공합니다. 펩타이드 어레이는 치료 목적 표적 단백질에 결합 펩티드 두 단백질 사이의 상호 작용 위치의 식별뿐만 아니라 스크리닝을 가능하게한다. 그들은 또한 높은 처리량 SAR 연구를 할 수 있습니다. 결합 부위, typi의 식별을위한학적 펩타이드 어레이는 일반적으로 부분적으로 원하는 타겟 단백질의 하나 또는 그 이상의 파트너 단백질의 전체 서열로부터 유도 된 10 내지 20 잔기 펩티드 겹치는 포함. 표적 단백질을 바인딩 어레이 스크리닝 단백질 만 소량 사용 쉽고 빠른 방법에서 파트너 단백질의 결합 부위에 대응하는, 펩티드 결합을 보여준다.
이 문서에서 우리는 목적 단백질과 파트너 사이의 상호 작용 사이트를 매핑하는 펩타이드 배열을 선별하기위한 프로토콜을 설명합니다. 펩티드 배열은 고려 그들의 이차 구조를 고려 파트너 단백질의 서열에 기초하여 설계된다. 이 프로토콜에 사용되는 배열은 INTAVIS 바이오 어낼 리티 컬 인스트루먼트 준비 Celluspots 배열했다. 이 배열은 바인딩 불특정 한 후 연구 단백질 배양 방지하기 위해 차단됩니다. 항체를 이용하여 검출 단백질 간의 특이 적 상호 작용 부위에 대응하는 펩타이드 결합을 보여준다.
Introduction
단백질 – 단백질 상호 작용은 살아있는 세포에서의 처리의 대부분을 매개한다. 장애인 단백질 상호 작용은 단백질 상호 작용에게 중요한 약물 표적을, 질병의 원인이 될 수 있습니다. 이것은 분자 레벨에서의 이러한 상호 작용을 이해하는 것이 매우 중요하다. 단백질 상호 작용은 세포의 생화학 적 분석에서 양적 생물 리 학적 분석법에 이르는 다양한 기술을 이용하여 연구하고 있으며, 이들 도메인은 단백질 또는 펩타이드와, 전체 길이 단백질과 중 수행 될 수있다. 펩타이드는 단백질 상호 작용을 연구하는 우수한 도구를 제공합니다. 펩티드는 쉽게 합성 한 손과 반면 1,2에 고 스루풋 방식으로 다수의 표적 단백질에 특이 적 상호 작용 부위에 초점을 허용 할 수 있기 때문이다. 펩타이드 어레이 스크리닝은 빠르고, 단시간 (3)에 다수의 파트너와 표적 단백질의 상호 작용에 관한 많은 양의 데이터를 획득하기위한 방법을 수행하기 쉬운. 단백질 – 단백질 상호 작용을 검출하고 분석하기위한 다른 생화학 또는 생물 물리학 적 방법과 달리, 펩티드 배열 선별은 단백질의 매우 낮은 농도를 필요로하며, 매우 약한 결합 검출 할 수있다. 펩타이드 배열이 효소의 활동 (6)과 높은 처리량을 연구, 단백질 – 단백질 또는 수용체 – 리간드 상호 작용 사이트 4, 동종 또는 이종 올리고머 인터페이스의 매핑과 같은 펩타이드 – 단백질 상호 작용에 많은 응용 프로그램의 특성 항체를 5 항원 사용할 수있는 구조 – 활동 관계 (SAR)는 7 연구. 펩타이드 배열 검사에 대한 심도있는 검토를 위해 카츠 등을 참조하십시오. 4
펩타이드 어레이의 여러 유형 현재 존재한다. 펩타이드의 합성을 주로 SPOT 기법 4,8를 사용하여, 직접 고체 지지체에 펩티드의 고체 지지체, 또는 합성을 부착하기 전에 : 펩타이드 어레이를 만들기위한 두 가지 주요 합성 전략이있다.펩티드는 9- 플루 오레 닐 옥시 카보 닐 (Fmoc) 화학 (8)에 의해 일반적으로 고체 지지체 상에 합성된다. 일반적인 합성 기법 중 C 말단을 통해 펩타이드 N 말단을 통해 첨부 파일 (예를 들어, JPT의 pepstar 배열 9) 및 펩타이드 첨부 파일은 (예를 들어, PEPSCAN의 pepchip 어레이 (10), JPT의 pepspot 배열 9 INTAVIS의 celluspot 어레이 (11)) 4. 고체 지지체는 다양하며, 그래서 그것에 펩타이드 결합의 화학적 성질을 수행 할 수 있습니다. Cys 또는 말단 펩티드는 티올 기 (12)를 통해 유리 슬라이드에 부착 될 수있다. 펩티드의 N 말단이 공유 결합 된 아미노산의 에스테르 화를 통해 셀룰로오스 막에 수산기에 결합 될 수있는 8 첨부.
여기서 우리는 단백질 – 단백질 상호 작용을 연구하기위한 방법으로 펩타이드 어레이 스크리닝 상세한 프로토콜을 제시한다. 우리가 사용하는 배열은 큰 AMO를 포함하는 마이크로 어레이 인 Celluspots 배열입니다유리 슬라이드에서 지원하는 작은 셀룰로오스 막에 점 (384 점 중복)의 UNT. 이 낮은 단백질의 볼륨과 항체 작업과 하나의 실험 당 데이터의 상당한 양을 획득 할 수 있습니다. 이 배열은 또한 바인딩 선호도가 낮은 검출 할 수 있습니다 높은 펩타이드 밀도가 포함되어 있습니다. 어레이는 정상 세포 증식 (13)을 제어하기에 매우 중요하다 STIL-CHFR 상호 작용을 매핑하기 위해 사용되었다. 두 단백질 사이의 상호 작용은 제어되지 않은 암의 발생을 초래할 수있다. 이 상호 작용을 매핑하여 우리는 특정 결합 부위와 잔여 14 바인딩을 발견했다. 이것은이 단백질 – 단백질 상호 작용을 억제하는 억제제 합리적 설계를위한 길을 열어.
Protocol
Representative Results
Discussion
펩타이드 어레이 스크리닝 파트너에서 표적 단백질의 결합 부위를 식별하기위한 훌륭한 도구이다. 상기 분석을 수행하기 쉽고 빠르게 결과는 하나 또는 두 개의 일 얻을 수있다. 펩타이드 어레이 스크리닝 다재다능 많은 목적을 위해 사용될 수있다. 그것은 예컨대 인산화와 같은 번역 후 변형을 특성화하고 키나제의 기판을 식별하는데 사용될 수있다. 예 : 급성 골수성 백혈병 관련이 FLT3 키나제,…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
AF는 유럽 공동체의 일곱 번째 프레임 워크 프로그램에서 유럽 연구위원회에서 시작 기금에 의해 지원되었다 (FP7 / 2007-2013) / ERC 부여 계약 N 203413을 ° 복잡한 systems.HA 바이오 하이브리드 및 AI에 대한 미네르바 센터가 지원됩니다 예루살렘의 히브리 대학에서 고급 학위 학생을위한 달리아 댄 Maydan 원정대에 의해.
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Peptide array | INTAVIS Bioanalytical Instruments | ||
| His-probe Antibody (H-3) HRP | Santa Cruz Biotechnology | sc-8036 HRP | |
| EZ-ECL Kit | Biological industries | 20-500-120 | |
| Skim Milk | Becton, Dickinson and Company | 232100 | |
| LAS-3000 camera | FUJI film |
Referências
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