펩타이드 마이크로 어레이

Peptide microarray
펩타이드 마이크로 어레이
기타 이름펩타이드 칩, 펩타이드 어레이
사용하다단백질-펩타이드 또는 단백질-단백질 상호작용의 결합 특성, 특이성 및 기능성, 운동학적 특성을 연구한다.

펩타이드 마이크로어레이(일반적으로 펩타이드 칩 또는 펩타이드 에피토프 마이크로어레이라고도 함)는 단단한 표면에 표시되는 펩타이드의 집합체로서 보통 유리나 플라스틱 칩이다.펩타이드 칩은 생물학, 의학, 약리학의 과학자들이 단백질-단백질 상호작용의 결합 특성 및 기능성과 운동학을 연구하기 위해 사용한다.기초 연구에서 펩타이드 마이크로아레이는 항체 에피토프를 매핑하거나 단백질 결합을 위한 주요 잔류물을 찾기 위해 효소(키나아제, 인산아제, 프로테아제, 아세틸전달효소, 히스톤 디아세틸라제 등)를 프로파일링하는 데 종종 사용된다.실용적 응용은 세로마커 발견, 질병 진행 중 개별 환자의 도덕 면역 반응 변화 프로파일링, 치료적 개입 모니터링, 환자 계층화 및 진단 도구와 백신의 개발이다.null

상피 식별 및 특이성 매핑에 사용되는 펩타이드 배열의 예.[1]

원리

펩타이드 마이크로아레이의 분석 원리는 ELISA 프로토콜과 유사하다.펩타이드(몇 개의 복사본으로 최대 수 만 개)는 일반적으로 현미경 슬라이드의 크기와 모양에 유리 칩의 표면에 연결된다.이 펩타이드 칩은 정제 효소나 항체, 환자나 동물 세라, 세포 라이스와 같은 다양한 생물 검체와 직접 배양될 수 있으며, 예를 들어 바운드 단백질이나 변형 기판을 대상으로 하는 1차 항체에 의해 라벨에 의존하는 방식으로 검출될 수 있다.몇 번의 세척 단계 후 필요한 특수성을 가진 2차 항체(예: 항 IgG 인간/마우스 또는 항인산염 또는 항마이크)가 적용된다.보통 2차 항체는 형광 스캐너로 검출할 수 있는 형광 라벨로 태그가 붙는다.[2]다른 라벨에 의존하는 검출 방법에는 화학적 발광, 색도 측정 또는 자동 방사선 촬영이 포함된다.null

라벨에 의존하는 측정은 빠르고 편리하게 수행할 수 있지만 잘못된 긍정적이고 부정적인 결과를 초래할 위험이 있다.[3]최근에는 표면 플라스몬 공진(SPR) 분광학, 질량 분광학(MS) 및 기타 많은 광학 바이오센서를[4][5][6][7] 포함한 라벨 없는 검출이 광범위한 효소 활동을 측정하기 위해 채택되었다.[8]null

펩타이드 마이크로레이는 단백질 마이크로레이보다 몇 가지 장점을 보여준다.

  • 용이성 및 통합 비용
  • 확장된 선반 안정성
  • 상피 수준에서 결합 이벤트의 검출, 상피 확산 연구 가능
  • 펩타이드 시퀀스(즉, 변환 후 수정, 시퀀스 다양성, 비 천연 아미노산...) 및 고정화 화학 물질에 대한 유연한 설계
  • 일괄 처리 대 일괄 처리 재현성 향상

펩타이드 마이크로 어레이 생산

펩타이드 마이크로어레이는 펩타이드들이 그 위에 점점이 찍히거나 현장 합성에 의해 표면에 직접 조립되는 평면 슬라이드다.펩타이드 점박이 펩타이드의 경우 단일 합성 배치에서 검출되기 전에 질량 분광계 분석과 농도 정상화를 포함하는 품질 관리를 받을 수 있지만, 표면에서 직접 합성된 펩타이드의 경우 배치 대 배치 변동과 제한된 품질 관리 옵션으로 인해 어려움을 겪을 수 있다.그러나 칩 상의 펩타이드 합성은 수만 개의 펩타이드의 병렬 합성을 가능하게 하여 더 큰 펩타이드 라이브러리를 더 낮은 합성 비용으로 결합할 수 있다.[9]펩타이드들은 화학적 결합을 통해 이상적인 공밸런스로 연결되어 상호작용 프로파일링을 위해 동일한 방향의 펩타이드로 이어진다.일부 대체 절차에서는 비특정 공밸런트 결합 및 접착제 고정화에 대해 설명한다.null

그러나 과도한 연결 주기 문제를 극복하기 위해 석판 방법을 사용할 수 있다.기존의 고체상 펩타이드 합성 화학 물질과 조합하여 수정된 컬러 레이저 프린터를 사용하여 마이크로칩에 펩타이드 어레이를 합성하는 방법이 설명되었다.[9][10][11]아미노산은 토너 입자 내에서 고정되며, 펩타이드들은 연속적으로 결합 층으로 칩 표면에 인쇄된다.커플링 반응이 시작될 때 토너가 녹으면 아미노산과 커플링 반응이 독립적으로 수행될 수 있다.각각의 아미노산을 따로 생산·정화한 뒤 토너 입자에 내장해 장기간 보관할 수 있는 것도 이 방식의 장점이다.null

펩타이드 마이크로아레이의 응용

펩타이드 마이크로아레이는 다양한 종류의 단백질-단백질 상호작용, 특히 펩타이드 인식 모듈이라 불리는 모듈형 단백질 하부구조와 관련된 물질 또는 가장 일반적으로 단백질 상호작용 영역을 연구하는데 사용될 수 있다.그 이유는 그러한 단백질 하부구조가 결합 파트너의 기본적으로 구조화되지 않은 영역에 노출되는 짧은 선형 모티브를 인식하기 때문에 펩타이드가 프로브로서 그리고 펩타이드 인식 모듈을 분석 물질로서 시험관내 모델링할 수 있다.대부분의 간행물은 면역 모니터링과 효소 프로파일링의 맥락에서 찾을 수 있다.null

면역학

효소 프로파일링

  • 고아 효소에[21] 대한 기질 확인
  • 알려진 효소 기질[22] 최적화
  • 신호 전달 경로의[23] 해석
  • 오염 효소 활동 검출
  • 합의 순서 및 주요 잔류물 결정[24]
  • 복합체[25] 내 단백질-단백질 상호작용 현장 확인

결과 분석 및 평가

데이터 분석과 결과 평가는 모든 마이크로 어레이 실험에서 가장 중요한 부분이다.[26]스캐너는 마이크로 어레이 슬라이드를 스캔한 후 20비트, 16비트 또는 8비트 숫자 이미지를 태그가 지정된 이미지 파일 형식(*.tif)으로 기록한다..tif-이미지는 스캔한 마이크로 어레이 슬라이드의 형광 점 각각에 대한 해석과 정량화를 가능하게 한다.이 정량적 데이터는 마이크로 어레이 슬라이드에서 측정된 결합 이벤트 또는 펩타이드 변형에 대한 통계 분석을 수행하기 위한 기초가 된다.검출된 신호의 평가 및 해석을 위해 펩타이드 스폿(이미지 내에서 볼 수 있음) 및 해당 펩타이드 시퀀스를 수행해야 한다.할당을 위한 데이터는 대개 GenePix Array List(.gal) 파일에 저장되며 펩타이드 마이크로 어레이와 함께 제공된다..gal 파일(탭 구분 텍스트 파일)은 마이크로 어레이 정량화 소프트웨어-모듈을 사용하여 열거나 텍스트 편집기(예: 메모장) 또는 Microsoft Excel로 처리할 수 있다.이 "gal" 파일은 마이크로 어레이 제조업체가 가장 자주 제공하며 마이크로 어레이 제조를 하는 로봇에 내장된 입력 txt 파일과 추적 소프트웨어에 의해 생성된다.null

참조

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