瑞(rui)典(dian)Attana公司制造的Attana Cell 200蛋白(bai)互(hu)作(zuo)分析(xi)儀,是一種無(wu)需(xu)標記、可直接在細胞表面測(ce)量分子(zi)相互(hu)作(zuo)用的生物(wu)傳感器,其填(tian)補了傳統生物(wu)傳感器與基于細胞的分析(xi)方(fang)法之間的空(kong)白(bai)。
Attana蛋白互作(zuo)分析儀(yi)依托(tuo)于石(shi)(shi)英晶(jing)(jing)體(ti)(ti)微天平(ping)(Quartz Crystal Microbalance,簡稱QCM)技術,外加的交(jiao)流電勢使石(shi)(shi)英晶(jing)(jing)體(ti)(ti)在共振(zhen)頻(pin)率下震動,當分子流經(jing)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)并與表面結合,振(zhen)動頻(pin)率會(hui)發生變化,其(qi)頻(pin)率差異可以(yi)用來反映實時的分子相互作(zuo)用。
自2010年上市以來,Attana Cell 200蛋白互(hu)作(zuo)分(fen)析儀已廣泛用于(yu)蛋白互(hu)作(zuo)、蛋白細胞(bao)互(hu)作(zuo)、抗體藥(yao)研發等(deng)(deng)領域(yu),贏得了包(bao)括大學(xue)、藥(yao)企(qi)、CRO實驗室的信任,與制藥(yao)化(hua)工(gong)巨頭Lonza集團、胰(yi)島素研發明星諾(nuo)和諾(nuo)德等(deng)(deng)長期合作(zuo)。
相比傳統分(fen)子(zi)互作檢測技術,Attana開創了直接在細(xi)胞(bao)層面進行實時原位(wei)分(fen)子(zi)結(jie)合動力(li)(li)學(xue)的(de)檢測方法,更(geng)準確地(di)反映了體內環境的(de)分(fen)子(zi)間互作,能夠高質量、精確地(di)研究其特(te)異性、動力(li)(li)學(xue)和(he)親和(he)力(li)(li)。
Attana Cell 200蛋白互作分析儀檢測優勢
1、可檢測蛋白與細胞的相互作用
2、可檢測蛋白與組織切片的相互作用
3、可檢測細胞與細胞的相互作用
4、可使用粗制蛋白樣品
Attana蛋白互作分析儀應用實例
用QCM技術檢測蛋白藥物與腫瘤組織切片的親和動力學
長(chang)久(jiu)以來(lai),將癌癥(zheng)組(zu)(zu)織用甲醛固定(ding)石蠟(la)包(bao)埋(FFPE)后做組(zu)(zu)織切片(pian),進(jin)(jin)行(xing)免(mian)疫組(zu)(zu)化(hua)(IHC)分析(xi),是癌癥(zheng)相關(guan)抗原(yuan)的(de)標準(zhun)檢(jian)測(ce)方(fang)法。但(dan)免(mian)疫組(zu)(zu)化(hua)本身很難(nan)定(ding)量抗體與癌癥(zheng)相關(guan)抗原(yuan)結合的(de)特(te)異性和(he)(he)親和(he)(he)力。Clausen等(deng)人建立(li)了一套以Attana Cell 200 QCM技術(shu)為核心,直接在組(zu)(zu)織切片(pian)上進(jin)(jin)行(xing)實時原(yuan)位分子(zi)親和(he)(he)動(dong)力學的(de)檢(jian)測(ce)方(fang)法。
研究者直接在(zai)FFPE人胎(tai)盤組織、乳腺(xian)癌和(he)前列(lie)腺(xian)腫(zhong)(zhong)瘤標本中,測定了rVAR2蛋白與它的胎(tai)盤樣(yang)硫(liu)酸(suan)軟(ruan)骨素(su)(pl-CS)受體之間的相互作用(yong)(yong),發現rVAR2與FFPE人胎(tai)盤、腫(zhong)(zhong)瘤組織存在(zai)納摩(mo)爾級的親和(he)力(li),與pl-CS陰性的正常組織無相互作用(yong)(yong)。
進一步用(yong)雄激(ji)素受(shou)體(ti)N-20的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)體(ti)(抗(kang)(kang)(kang)AR)對此方(fang)法進行評估,發現Attana得出(chu)的(de)(de)KD值與(yu)可用(yong)抗(kang)(kang)(kang)原(yuan)表位(wei)的(de)(de)數(shu)量無關(guan),表明Attana不(bu)僅(jin)能(neng)在組織標本(ben)上直接(jie)對抗(kang)(kang)(kang)原(yuan)-抗(kang)(kang)(kang)體(ti)結合(he)親(qin)和力進行定量,還能(neng)評估抗(kang)(kang)(kang)體(ti)所(suo)能(neng)識別的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)原(yuan)表位(wei)的(de)(de)數(shu)量。
基(ji)于(yu)這(zhe)些結果,研究者認為(wei)Attana QCM技(ji)術不僅可用(yong)于(yu)挑選最佳(jia)生(sheng)物(wu)制劑,還(huan)能用(yong)于(yu)開(kai)發新型(xing)高(gao)親和力的藥物(wu)。(Clausen, T. M., et al. Real-time and label free determination of ligand binding-kinetics to primary cancer tissue specimens; a novel tool for the assessment of biomarker targeting. Sens Biosensing Res. 2016; 9: 23-30.)
圖1.Attana Cell 200蛋白互作分析儀與COP-1檢測芯片。
圖2.免疫組化鑒定為陽性的甲醛固定石蠟包埋組織樣品被切成5μm厚的薄片,并固定在COP-1芯片中心。
圖3.(b)Attana測定出rVAR2蛋白與胎盤組織的KD值為4.27nM,具有高親和力。(c)當添加了能抑制rVAR2粘附于胎盤組織的CSA溶液后,rVAR2蛋白與胎盤組織的結合曲線不再有明顯的結合點和解離點。
圖4.(a)免疫組化結果顯示,與作為正常組織對照的扁桃體組織切片相比,rVAR2蛋白與乳腺癌、前列腺腫瘤組織切片有強相互作用,進一步用Attana測定其KD值分別為8.9nM和6.65nM,而與扁桃體組織的結合曲線無明顯的結合點和解離點,無法測出其KD值。(b和c)用V5-FITC的抗體對rVAR2蛋白進行定位,進一步驗證了Attana得到的結果,即rVAR2蛋白與前列腺腫瘤組織切片強結合,而不與扁桃體組織結合。證明Attana能準確對組織切片上抗原-抗體的親和力進行定性和定量。
圖5.檢測發現純化的胎盤樣硫酸軟骨素(pl-CS)受體與rVAR2蛋白的KD值為3.6nM,具有強結合,證明Attana可準確檢測純化蛋白間的相互作用。
圖6.將乳腺癌細胞(SKBR3)、前列腺癌細胞(LNCap)與中國倉鼠卵巢細胞(CHO)相比,免疫組化和Attana的結果一致,乳腺癌細胞與前列腺癌細胞均檢測到細胞與rVAR2蛋白有著很強的親和力。
圖7.高表達AR的Lncap細胞與AR抗體有強的親和力,而雄激素非依賴的PC3與AR抗體的親和力相對較弱。這一結果進一步在細胞水平上證明了Attana具有廣泛的兼容性。
圖8.采用Attana對AR抗體與FFPE組織切片的親和力檢測結果,與免疫組化結果一致,即免疫組化陽性的FFPE前列腺癌組織,對AR抗體有強的親和力,免疫組化陰性的FFPE胎盤組織,對AR抗體無相互作用。這一結果在組織切片水平上也證明了Attana能有效監測抗體與切片的結合。
實驗操作總結:
1、組織切片如何固定在COP-1芯片上?
Attana的COP-1芯片在室溫用聚L-賴氨酸溶液包被5分鐘。包被后,用PBST沖洗芯片,并在室溫干燥2小時。將甲醛固定石蠟包埋(FFPE)組織樣品切成5μm厚的薄片,并貼在芯片上,60℃烘烤1h。
2、脫蠟和抗原修復
將COP-1芯片上的組織樣品浸沒在EZprep溶液中,65℃水浴30min進行脫蠟。之后PBS洗3次。再在95℃下,用pH6.0的10mM檸檬酸鈉、0.05%吐溫溶液浸泡30min進行抗原修復。
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