Peptid-Scanning-gestützte Identifizierung eines monoklonalen Antikörpers anerkannte Linear B-Zell-Epitop
Summary
Here, the authors present a simple and efficient protocol to define a linear antigenic epitope using a purified monoclonal antibody and peptide scanning through dot-blot hybridization. The identified epitope can then be used in therapeutic and diagnostic applications.
Abstract
Die Identifizierung eines antigenes Epitop von dem Immunsystem ermöglicht das Verständnis des Schutzmechanismus von neutralisierenden Antikörpern, die die Entwicklung von Impfstoffen und Peptid-Medikamente können erleichtern. Peptid-Scanning ist eine einfache und effiziente Methode, die ohne weiteres das lineare Epitop durch einen monoklonalen Antikörper (mAb) erkannt abbildet. Hier präsentieren die Autoren ein Epitop Bestimmung Methodik seriell verkürzten rekombinanten Proteinen, synthetischen Peptid-Design und Dot-Blot-Hybridisierung für die Antigen-Erkennung von Nerven Nekrose-Virus-Hüllprotein mit einem neutralisierenden mAb beteiligt sind. Diese Technik beruht auf dem Dot-Blot-Hybridisierung von synthetischen Peptiden und mAbs auf einem Polyvinylidenfluorid (PVDF) -Membran. Die minimale antigen Bereich eines viralen Hüllprotein vom RG-M56 mAb erkannt durch die Schritt-für-Schritt-getrimmten Peptidkartierung auf ein 6-mer-Peptid-Epitops eingegrenzt werden. Zusätzlich Alanin-Scanning-Mutagenese und Rückstands substitution kann die Bindungs Bedeutung jeder Aminosäurerest, aus denen das Epitop charakterisieren, durchgeführt werden. Die Reste, die die Epitop-Website flankieren, wurden gefunden kritische Rollen in Peptidkonformation Regulation zu spielen. Das identifizierte Epitop-Peptid kann verwendet werden, um Kristalle von Epitop-Peptid-Antikörper-Komplexe für eine Röntgenbeugungsuntersuchung zu bilden und funktionellen Wettbewerb oder für Therapeutika.
Introduction
Im Immunsystem, die Rekombination von V-, D- und J – Segmente können für Antikörper für die Bindung an verschiedene Antigene enorme Variationen von komplementaritätsbestimmenden Regionen (CDRs) zu erzeugen , die Host von pathogenen Infektion zu schützen. Die neutralisierende Abwehr von Antikörpern gegen Antigene hängt von der räumlichen Komplementarität zwischen den CDRs der Antikörper und die Epitope der Antigene. Daher wird ein Verständnis dieser molekularen Wechselwirkung prophylaktischen Impfstoff-Design und therapeutischen Peptid Arzneimittelentwicklung unterstützen. Jedoch kann diese Neutralisation Wechselwirkung sowohl aus einem einzigen Antigen und durch mehrere CDRs von Antikörpern durch multiple antigene Domänen beeinflußt werden, die somit das Epitop Bestimmungsprozess komplexer machen. Glücklicherweise ist die Entwicklung der Hybridom-Technologie, die einzelnen Antikörper-produzierenden Zellen mit Myelomzellen verschmilzt, ermöglicht eine ständig Dividieren Charge von Zellen secrete einem spezifischen Antikörper, bekannt als ein monoklonaler Antikörper (mAb) 1. Hybridomzellen produzieren diese reine, hochaffine mAb an einem einzigen Antigen-Domäne eines spezifischen Antigens zu binden. Mit der Beziehung des Antigen-Antikörper festgestellt, mehrere Ansätze, einschließlich Peptid-Scanning, verwendet werden, um das Epitop eines Antigens zu bestimmen seinen entsprechenden mAb verwendet. Die jüngsten Entwicklungen in der synthetischen Peptid-Technologie haben die Peptid-Scanning-Technik zugänglicher und bequemer gemacht auszuführen. Kurz gesagt, werden gemäß einer Zielantigensequenz einen Satz von überlappenden synthetischen Peptiden hergestellt und zu einem Feststoff-Trägermembran für mAb Hybridisierung verbunden. Peptid-Scanning bietet nicht nur eine einfache Möglichkeit, die Antikörper-Bindungsregion auf der Karte, sondern erleichtert auch Aminosäure (aa) Mutagenese durch Rückstands Scannen oder Substitution die Bindungswechselwirkung zwischen jedem aa-Rest des Epitop-Peptid und die CDRs des Antikörpers zu bewerten.
<p class = "jove_content"> Hier beschreibt die vorliegende Studie ein Protokoll für die effiziente Identifikation des linearen Epitop des gelben Grouper nervös Nekrose – Virus (YGNNV) Hüllprotein mit einem neutralisierenden mAb 2, 3, 4. Das Protokoll enthält mAb Vorbereitung, Konstruktion und Expression von seriell verkürzten rekombinanten Proteine, synthetische überlappende Peptid Design, Dot-Blot-Hybridisierung, Alanin-Scanning und Substitutionsmutagenese. die hohen Kosten für die Peptidsynthese unter Berücksichtigung, wurde der Schritt des seriell die rekombinanten Proteine eines gewünschten Zielproteins Verkürzen modifiziert und die antigene Region wurde auf etwa 100 bis 200 aa Reste, bevor der synthetische Peptidarray Dot-Blot-Analyse durchgeführt wurde eingeengt.Protocol
Representative Results
Discussion
Dieses Protokoll bietet eine schnelle und einfache Technik, um ein mAb anerkannte lineares Epitop zu identifizieren. Unter Berücksichtigung der Kosten für die Peptidsynthese und die Produktionseffizienz der Synthese von Peptiden wurde die antigene Region des Virus-Hüllproteins reduziert durch serielles trunkierten rekombinanten Proteinen vor Peptid-Scanning-Analyse exprimieren. Als solche wurde die zuverlässig und effizient E. coli pET Expressionssystem diese seriell trunkierten rekombinanten Proteine als r…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors thank Miss Ching-Chun Lin and Miss Diana Lin of the Core Facility of the Institute of Cellular and Organismic Biology (ICOB) of Academia Sinica for offering their expertise on peptide synthesis and DNA sequencing, respectively. This study was supported by Academia Sinica.
Materials
| Hybrid-SFM medium | Gibco | 12045-076 | |
| Dulbeccos's Phophate-Buffered Saline (PBS) | Gibco | 21600-069 | |
| Pfu DNA Polymerase | Thermo Scientific | EP0502 | Including buffers |
| T4 DNA Ligase | Roche | 10799009001 | Including buffers |
| NdeI | New England Biolabs | R0111S | Including buffers |
| XhoI | New England Biolabs | R0146S | Including buffers |
| pET-20b(+) vector | Novagen, Merck Millipore | 69739 | |
| E.coli DH-5α competent cell | RBC Bioscience | RH617 | |
| E.coli BL-21(DE3) competent cell | RBC Bioscience | RH217 | |
| Ampicillin | Amresco | 0339-25G | |
| LB broth | Invitrongen | 12780-052 | |
| Isopropylthio-β-D-thiogalactoside (IPTG) | MDBio, Inc. | 101-367-93-1 | |
| Methanol | Merck Millipore | 106009 | |
| Polyoxyethylene 20 Sorbitan Monolaurate (Tween-20) | J.T.Baker | X251-07 | |
| Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma | D2650 | |
| Glycine | Amresco | 0167-5KG | |
| Tris | Affymetrix, USB | 75825 | |
| NaCl | Amresco | 0241-1KG | |
| EDTA | Amresco | 0105-1KG | |
| Glycerol | Amresco | 0854-1L | |
| NaN3 | Sigma | S2002-500G | |
| BCIP/NBT | PerkinElmer | NEL937001PK | |
| Goat Anti-Mouse IgG, Fc fragment antibody | Jackson ImmunoResearch | 115-055-008 | |
| Immobilon-P (Polyvinylidene fluoride, PVDF) | Merck Millipore | IPVH00010 | |
| Protein G Agarose Fast Flow | Merck Millipore | 16-266 | |
| QIAquick PCR Purification kit | Qiagen | 28106 | |
| UVP BioSpectrum 600 Image System | UVP | n/a | |
| VisionWorks LS Analysis Software Ver 6.8 | UVP | n/a | |
| MyCycler thermal cycler | BioRad | 1709713 |
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