Automatische Acoustic Verzicht für die serielle Verdünnung von Peptid-Agonisten im Potency Bestimmung Assays
Summary
Peptide adsorption to plasticware during traditional tip-based serial dilutions can significantly impact potency determination and confound the understanding of structure-activity relationships used for lead identification and lead optimization phases of drug discovery. Here methods for automated acoustic non-contact serial dilution of peptide samples are described.
Abstract
Wie bei Entdeckung kleines Molekül als Wirkstoff, erfordert das Screening für Peptid-Agonisten die serielle Verdünnung von Peptiden Konzentrations-Wirkungs-Kurven zu erzeugen. Screening Peptide bietet eine zusätzliche Ebene der Komplexität als herkömmliche Spitzenbasis Probenhandhabungsverfahren Peptide zu einer großen Oberfläche von Plastikmaterialien belichten, eine erhöhte Chance für Peptidverlust durch Adsorption bereitstellt. Verhindern übermäßigen Exposition gegenüber Kunststoffgeschirr reduziert Peptidverlust durch Festhalten an Kunststoffen und minimiert somit Ungenauigkeiten in Potenz Vorhersage, und wir haben zuvor beschrieben die Vorteile von akustischen berührungslosen Abgabe für in vitro High-Throughput – Screening von Peptidagonisten 1. Hier diskutieren wir eine vollständig integrierte Automatisierungslösung zur berührungslosen akustischen Herstellung von Peptid-Reihenverdünnungen in Mikrotiterplatten unter Verwendung der beispielsweise zum Screenen von Peptidagonisten an der Maus Glucagon-like Peptid-1-Rezeptor (GLP-1R). Unsere Methoden ermöglichen hohe-throughput zellbasierten Assays zum Screenen auf Agonisten und sind leicht skalierbar erhöhten Probendurchsatz zu unterstützen, oder für eine erhöhte Anzahl von Kopien Testplatte (beispielsweise für eine Gruppe von mehreren Zielzelllinien) zu ermöglichen.
Introduction
Die GLP-1R ist ein etabliertes Medikament Ziel bei der Behandlung von Typ – 2 – Diabetes 2. Das native Peptid – Agonisten für diesen Rezeptor, GLP-1, hat eine in vivo Halbwertszeit von 2-3 min 3. Die Bindung von GLP-1 an seinen G-Protein-gekoppelten Rezeptorziel Ergebnisse in der stromabwärtigen Herstellung des second messenger cAMP durch native G-Protein-Kopplung an die Aktivierung von Adenylatcyclase. Die Messung des akkumulierten cAMP stellt eine robuste Test-Rezeptoraktivierung zu überwachen und für die aktive GLP-1-Analoga mit bevorzugten physikalisch-chemischen Eigenschaften zu screenen. Ein solcher Assay erfordert die serielle Verdünnung der Testproben Konzentrations-Reaktions-Kurven zu konstruieren, und dies ist besonders kompliziert, wenn Peptidproben reichte. Mögliche Fehler von der Spitze-basierten seriellen Verdünnung Vorbereitung wurden zuvor 1,4,5 beschrieben. Peptide werden auf Kunststoffgeschirr, was zu unzuverlässigen Potenz Schätzungen adsorbieren. Peptidverlust kann durch t minimiert werdener die Aufnahme von Rinderserumalbumin (BSA) in Puffer und die Verwendung von silikonisierten Kunststoffgeschirr, noch Proteinbindungs bleibt unvorhersehbar. Insbesondere wurde die Änderung der Bindung von GLP-1 an Versuchsbehältern wurde 6 beschrieben. Es gibt eine weitere Komplikation bei , dass die Stabilisierungsmittel in Laborkunststoffprodukte verwendet wird, kann von den Spitzen und Mikrotiterplatten in wßriges Assaypuffer auslaugen und stören Proteinfunktion 7, 8. Daher Methoden Exposition gegenKunstStoffGeschirr zu reduzieren , sind notwendig , um die Genauigkeit der Messungen zu erhöhen.
Akustische Flüssigkeitsspender konzentriert eines hochfrequenten akustischen Signals auf der Oberfläche einer Flüssigkeitsprobe, wodurch der Ausstoß von Tröpfchen präzise Nanoliter- in eine benachbarte Testplatte 9. Die Verwendung von akustischen Ausstoß ist in der pharmazeutischen Industrie für die Herstellung und das Screening von großen synthetischen Substanzbibliotheken Standard, und die Technologie für kleine molecul gut validiert wurdees 10. Unseres Wissens sind wir die erste Gruppe akustische Abgabe zur Herstellung von rekombinanten und synthetischen Peptide zu beschreiben , und wir haben bereits berichtet , die eine verbesserte Genauigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Tipp-basierten Methoden 1.
Dieser Artikel beschreibt die Integration der Herstellung von Peptid serielle und direkte Verdünnungen von berührungslosen akustischen Übertragung auf eine vollautomatische Plattenrobotersystem Handhabung. Eine Anzahl von Verfahren umfasst Akustisches von Proben wurden zuvor 11 beschrieben. Wir verwenden ein zweistufiges Verfahren zur Zwischenstammkonzentrationen herzustellen und zu seriell Peptidanaloga für die Erzeugung der vollen Dosis-Wirkungskurve verdünnen. Die hergestellten Peptide werden inkubiert mit den Zellen des Ziel Maus GLP-1R exprimieren, und wir verwenden eine im Handel erhältliche homogene zeitaufgelöste Fluoreszenz (HTRF) -Assay cAMP-Akkumulation in diesen Zellen als eine Auslesung von Peptid-Agonist aktiv zu messen,keit. Der Assay ist robust und zugänglich für ein Hochdurchsatz – 384-Well – Format und routinemäßig sowohl Assay – Entwicklung angewendet und Wirkstoff – Screening – Projekte 12.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dieses Protokoll beschreibt die erfolgreiche Anwendung von automatisierten akustischen Ausgabe zu seriell Peptidproben über einen Konzentrationsbereich von 3 x 10 6 , die weniger als 1 ul Probe verdünnen. Der große Vorteil dieser Methode ist, über reduzierte Exposition von Proben zu experimentellen Behälter und Kunststoffgeschirr (wie Pipettenspitzen) Datenqualität durch Minimierung Peptid Adsorption an Kunststoffprodukte zu erhöhen, die für Reagenztransfer und Mischen normalerweise erforderlich sind….
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
None.
Materials
| Hanks’ Balanced Salt solution | Sigma-Aldrich | H8264 | |
| HEPES | Sigma-Aldrich | H3375 | |
| Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | A9418 | |
| 3-Isobutyl-1-methylxanthine | Sigma-Aldrich | I7018 | Prepared as a 0.5 M stock in DMSO |
| GLP-1 (7-36) amide | Bachem | H-6795 | Prepared as a 1 mg/ml stock in PBS, referred to as '100X reference control' |
| Test peptides | Produced in-house at MedImmune | Supplied at various concentrations in DMSO or PBS as appropriate | |
| 100X peptide stock | Produced in-house at MedImmune | Test peptide diluted into assay buffer to 100X final required concentration | |
| Trypan Blue Solution, 0.4% | Thermo Fisher Scientific | 15250-061 | |
| Cedex XS Cell Analyzer | Innovatis | ||
| Corning 384 well plates, low volume | Sigma-Aldrich | 4514 | |
| Echo Qualified 384-Well Polypropylene Microplate | Labcyte Inc. | P-05525 | |
| Echo Qualified Reservoir | Labcyte Inc. | ER-0055 | |
| Echo 550 Liquid Handler | Labcyte Inc. | Droplet transfer volumes in increments of 2.5 nl | |
| Echo 525 Liquid Handler | Labcyte Inc. | Droplet transfer volumes in increments of 25 nl | |
| ACell Benchtop Automation | HighRes Biosolutions | MC522 | |
| Cellario Lab Automation Scheduling software for Life Science Robotics | HighRes Biosolutions | ||
| MultidropCombi Reagent Dispenser | ThermFisher Scientific | 5840300 | Referred to as 'bulk reagent dispenser' |
| HTRF cAMP Dynamic 2 kit | Cisbio Bioassays | 62AM4PEJ | |
| EnVision Multilabel Reader | PerkinElmer |
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