여기에 검토 하는 방법은 세포 외 단백질 microarray 형식,이 라이브러리에 대 한 관심의 대상의 심사에 대 한 방법으로 다음의 컬렉션의 인쇄를 설명 합니다. 우리는 낮은 바인딩 선호도 특징 상호 작용 검출을 위한 중요 한 단계로 단백질 multimerization를 확인 했습니다. 이러한 상호 작용의 탐지를 향상 시키기 위해, 우리 microbeads를 사용 하 여 관심사의 쿼리 단백질의 multimerization에 따라 프로토콜을 설명 합니다.

분 비 되며 세포 표면 표현 단백질 (총칭 하 여 세포 외 단백질에 게 불리는) 그들의 상호 작용 협동자 함께 셀룰러 통신, 신호 및는 microenvironment와의 상호 작용의 주요 레 귤 레이 터. 그들은, 따라서, 많은 생리와 병리학 과정 조절에 필수적인입니다. 인간 게놈 (≈5, 000 단백질)의 4 분의 1 약 extracellular 단백질에 대 한 인코딩, 체계적으로 전달 된 약물에 게 그들의 의미 및 접근성, 대표 약물 개발¹에 대 한 주요 대상. 따라서, 세포 외 단백질 단백질 목표 시장, “druggable proteome”로 알려진에 승인 된 약물에 대 한 알려진 약리 작업의 70% 이상 대표. 그들의 중요성 및 풍부에도 불구 하 고 세포 외 단백질-단백질 상호 작용 (ePPI) 네트워크 현저 하 게 underrepresented 사용 가능한 데이터베이스에 남아 있습니다. 이것은 근본적으로 대부분의 사용 가능한 기술²를 사용 하 여 그들의 특성화 하는 걸로 extracellular 단백질의 복잡 한 생 화 확 적인 성격 때문 이다. 첫째, 막 단백질은 어려운 solubilize, 종종 거친 세척 조건 및 세제;를 포함 하는 프로세스 둘째, 세포 외 단백질 종종 부족 관련 포스트 번역 상 수정 때이 단백질은 표현에 일반적으로 결 석 있다 glycosylation 분리 시스템을 사용 합니다. 마지막으로, 같은 공동 수용 체 면역 세포에 수용 체 사이 상호 작용은 종종 과도 하 고 특징이 매우 낮은 선호도 (하 ~ 1 μ M에서 K_D > 100 μ M 범위). 모두,이 단백질과 그들의 바인딩 파트너 가장 널리 렌더링의 자연 친 화력 정화/질량 분석 (AP/MS) 또는 효 모-2-하이브리드, 세포 외 공간에서 상호 작용의 탐지에 대 한 부적 절 한 같은 기술을 활용 ^{2 , 3}.

이러한 기술적 과제를 극복 하 고 extracellular 단백질에 대 한 새로운 상호 작용의 발견을 촉진 하기 위해, 우리는 높은 범위 extracellular 단백질 microarray^4,5를 개발 했습니다. Microarrays 소량 샘플, 고밀도 표면 생성의 이점을 제공 하 고 높은 처리량 연구를 일반적으로 받을. 주로 특정 단백질 가족^{6,7, 또는 cytosolic 상호 작용에 초점을 맞추고 이기는 하지만 단백질 microarray 기반 연구 이전 여러 모델에 대 한 유기 체를 위한 단백질 상호 작용에 관련 된 통찰력 제공 8}. 반면, 제한 된 작업은이 기술을 사용 하 여 세포 외 단백질 상호 작용을 조사 하기 위해 수행 되었습니다. 우리 정화 분 비 단백질의 포괄적이 고 매우 다양 한 라이브러리를 구축 하 여 ePPIs의 연구를 활성화 하는 단백질 microarray 방법을 개발 하 고 하나의 막 횡단 (STM) 수용 체 표현으로 재조합 세포 외 도메인 (ECD)에 융합 친 화력 정화⁴공통 태그 단백질 microarray 스크린의 성공 고품질 단백질 라이브러리의 설립에 크게 의존합니다. 라이브러리 및 쿼리 단백질의 표현을 위한 포유류 세포 또는 곤충 세포 우선적으로 선택 되었다 분리 식 시스템, 포스트 번역 상 수정 glycosylation 또는 이황화 채권 등의 적절 한 추가 되도록. SDS 페이지, 크기 배제 크로마토그래피 및 멀티 앵글 레이저 광 산란 일반적으로 재조합 단백질 품질을 평가 하기 위해 활용 하는 기술이 있습니다. 단백질 라이브러리는 다음 epoxysilane 슬라이드에 발견 하 고 장기간 사용-20 ° C에 저장. 0.4 mg/mL의 위 단백질 농도 프로토콜 아래에 설명 된 권장 됩니다. 따라서, 낮은 표현 단백질 농도 단계 샘플 인쇄 및 저장 하기 전에 필요할 수 있습니다. 그럼에도 불구 하 고,이 기술의 주요 장점은 작은 양의 필요한 단백질 (단백질의 50 μ g은 수행 하기에 충분 한 > 2000 화면), 최소 쿼리 단백질 소비 (중복 화면 당 20-25 μ g)와 함께. 프로토콜 및 장비를 사용 하 여 설명, 그리고 제공 하는 라이브러리를 사용할 수 있는 개별 쿼리 단백질에 대 한 결과 1 작업 일 안에 생성 될 수 있습니다.

Extracellular 환경에 있는 단백질 상호 작용을 감지 하는 주요 과제는 가장 일반적으로 사용 되는 방법론에 의해 식별을 방해 그들의 특질 상 약하거나 과도 자연에서 발생 합니다. 바인딩 갈망을 크게 증가 약한 단백질 상호 작용^9,,1011의 검출 감도 향상 시킵니다. 우리 multimerize 하는 방법을 개발 하는이 원칙에 따라 (Fc 융합으로 표현) 쿼리 단백질 단백질 A 코팅 구슬^4,5를 사용 하 여. 무작위 라벨 쿼리 단백질의 어떤 잠재적인 비활성화를 방지, 우리 대신는 무관 한 인간 면역 글로불린 G와 Cy5 라벨을 추가 쿼리 단백질 함께 단백질 A 구슬에 따라서의 직접 활용으로 인해 모든 아티팩트를 제거는 관심사의 단백질에 염료. 여러 공동 수용 체 쌍의 micromolar 선호도 감안할 때, multivalent 단지 크게 신호 대 잡음 비, Fc-퓨전 쿼리 단백질 용 해 단백질⁴상영에 비해 향상 시킬.

요약 하자면,이 프로토콜의 목표 microarray 슬라이드 포함 하는 수용 체 ligand 상호 작용의 식별을 위해 기존의 세포 외 단백질 라이브러리의 준비를 설명 하는입니다. 우리는 슬라이드 인쇄, extracellular 단백질 라이브러리에 대 한 관심사의 단백질의 심사에 대 한 프로토콜에 대 한 단계를 검토 합니다. 또한, 우리는 연구에서 단백질의 증가 된 갈망을 달성 하기 위해 microbeads에 따라 ePPIs의 향상 된 검색 하는 방법을 설명 합니다. 여기에 설명 된 세포 외 단백질 microarray 기술 심사 및 낮은 허위 양성 비율와 소설 ePPI 감지만 그램 양의 아래 쿼리 단백질을 이용 하 여 빠르고, 강력 하 고 효과적인 접근 방식을 나타냅니다. 조사입니다. 이 기술 수용 체^12,13,¹⁴, 바이러스 성 immunoregulators 포함 하 여 다양 한을 위한 이전에 알려지지 않은 세포 기능 및 신호 경로에 관련 된 통찰력을 제공 하는 여러 연구를 자극 했다 그리고 드 orphanize 관심사의 어떤 세포 외 단백질을 이용 될 수 있다.