גילוי ספציפי וירוס Zika Epitope אבחון
Summary
ב פרוטוקול זה, אנו מתארים שיטה לגלות Zika וירוס מסוים אבחון פפטידים באמצעות microarray פפטיד בצפיפות גבוהה. פרוטוקול זה יכול להתאים readly למחלות זיהומיות מתעוררים אחרים.
Abstract
מיקרו-מערכים פפטיד בצפיפות גבוהה לאפשר הקרנה של יותר מ 6,000 פפטידים בשקופית מיקרוסקופ סטנדרט יחיד. בשיטה זו יכול להיות מיושם עבור גילוי תרופות, זיהוי מטרה טיפולית פיתוח של אבחון. כאן, אנו מציגים פרוטוקול לגלות ספציפי Zika וירוס (ZIKV) אבחון פפטידים באמצעות microarray פפטיד בצפיפות גבוהה של… מדגם בנסיוב אדם מאומת על זיהום ZIKV, נדגרה עם microarray פפטיד בצפיפות גבוהה המכילה חלבון ZIKV כולו מתורגם 3,423 ייחודי 15 חומצת אמינו ליניארי (aa) שאריות עם חפיפה 14-aa שאריות מודפס כפילויות. צביעת עם נוגדנים משניים שונים בתוך המערך אותו, גילינו פפטידים לכרוך אימונוגלובולינים ז (IgM), נוגדנים אימונוגלובולין G (IgG) נוכח סרום. פפטידים אלה נבחרו לניסויים אימות נוסף. ב פרוטוקול זה, אנו מתארים את האסטרטגיה המיושמת כדי לעצב, לעבד, לנתח microarray פפטיד בצפיפות גבוהה.
Introduction
Zika וירוס (ZIKV) האבחנה מבוססת על סימפטומים קליניים הוא מאתגר כי היא חולקת וקטורים תפוצה גאוגרפית, הסימפטומים עם קדחת דנגה, Chikungunya וירוס זיהום1. לאור הסיכון לתוצאות שליליות הריון בנשים נגוע ZIKV במהלך ההריון, חשוב להבחין בין 3 וירוסים. בדיקות האבחון המולקולרי הנוכחי אמנם ספציפיים, הם שימושיים רק דם או רוק בתקופה קצרה יחסית של דלקת חריפה2,3. מבחני סרולוגית חיוניים לצורך אבחון מחוץ תקופה ראשונית של זיהום4.
הפיתוח של ZIKV assay סרולוגית ספציפי הוא מאתגר משתי סיבות: ראשית, אנטיגנים Zika אשר מערכת החיסון האנושית מגיבה לא כיום ידועים; רצפים של חומצות אמיניות flaviviruses שנית, שנשמרת זירוז אשיג נוגדן. המטרה שלנו הייתה לגלות ייחודי ZIKV פפטידים מסוימים כדי לשמש אבחון. גישות שונות פותחו לספריות פפטיד המסך מכסה כל החלבונים כולל phage, חיידקי, ולהציג שמרים משטח5,6,7,8,9, 10. האסטרטגיה שלנו היה להשתמש microarray פפטיד בצפיפות גבוהה המתיר מהיר וזול תפוקה גבוהה סרולוגית הקרנות11,12 , לאחר מכן פפטידים מזוהה יכול לשמש כדי לשפר את זרם סרולוגית מבחני לגילוי של זיהום ZIKV.
פרוטוקול זה מאפשר גילוי Zika וירוס מסוים אבחון פפטידים באמצעות microarray של פפטיד בעל צפיפות גבוהה (איור 1). Microarray פפטיד בצפיפות גבוהה הופק באמצעות הטכנולוגיה להדפסת לייזר פפטיד. הרצף כולו ZIKV חלבון המורכב שאריות חומצה אמינית 3,423 בהתבסס על המתח פולינזיה הצרפתית (GenBank: KJ776791.2), הודפסה על משטח זכוכית רגילה בבלוקים של 15 שאריות ליניארי עם חפיפה בין שאריות חומצה אמינית 14 כפילויות עבור סך נקודות פפטיד 6,846. בנוסף כולו Zika חלבון רצף פפטידים, מנצל microarray שפעת hemagglutinin (HA) פפטידים עבור פקדים פנימיים.
Zika לאמת חיובי דגימת נסיוב שהושג ממרכז Wadsworth (אולבני, ניו יורק), היה משמש לזיהוי ספציפי אימונוגלובולינים ז (IgM), פפטידים תגובתי אימונוגלובולין G (IgG). לאחר המקננת עם הדגימה בן לילה, microarray מוכתם של נוגדן fluorochrome משני מצומדת (האנטי-האדם IgM או אנטי-אנושית IgG), והוא ניתח על סורק microarray. כימות של עוצמות ספוט, ביאור פפטיד בוצעה עם תוכנה ספציפיים המסופקים על ידי אותה חברה שייצרה את microarray.
Protocol
Representative Results
Discussion
תיכננו פרוטוקול ניצול של microarray בצפיפות גבוהה פפטיד המכיל Zika וירוס חלבון הרצף כולו (זן צרפתי פולינזי). Microarray היה מתוצרת הדפסה 3,423 שונים חופפים ליניארי פפטידים. כל פפטיד 15 חומצות אמינו, מגוונים שאריות אחד בלבד של שכנתה הקרובה ברצף (קרי, שאריות 14 חפיפה). למרות שניתן להדפיס חופף קצר יותר, מי?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
התמיכה הנוכחית מסופק על ידי גרנט תוספת ניהול SBIR (מחקר חדשנות עסקית קטנה) מ NIDCRR44 DE024456. גרנט NIDCR HIV זה התפתחה מתוך NIDCR הענק U01 DE017855 לפיתוח של אבחון בשלב של טיפול מאשרות ל- HIV. אנו להכיר בהכרת תודה שערותיו ארוכות ואפורות Weisenburger(PEPperPRINT Heidelberg, Germany) עבור סוג תמיכה וסיוע טכני שלה. אנו מודים גם מרכז רפואי אוניברסיטת ניו-יורק Langone LI-קור אודיסיאה הדמיה למערכת.
Materials
| PEPperCHIP Custom Peptide Microarray | PEPperPRINT | PPC.001.001 | Custom peptide micarray: our microarray contains the entire Zika virus protein sequence |
| PEPperCHIP incubation tray 3/1 | PEPperPRINT | PPC.004.001 | |
| PEPperCHIP Staining Kit (680 nm) (anti-HA, DyLight labeling) | PEPperPRINT | PPC.037.002 | |
| PepSLide Analyzer | PEPperPRINT | PSA.004.001 | 14-days free License for Windows |
| Rockland Blocking buffer | Rockland | MB-070 | |
| anti-human IgM (mu chain) DyLight 800 | Rockland | 609-145-007 | |
| anti-human IgG Fc DyLight 680 | Thermo Scientific | SA5-10138 | |
| LI-COR Odyssey Imaging System | LI-COR | ||
| Orbital shaker device | IKA | MTS 2/4 digital microtiter shaker | |
| Adobe Illustrator | Adobe | ||
| Deltagraph | Redrocks |
References
- Kelser, E. A. Meet dengue’s cousin. Zika. Microbes Infect. 18 (3), 163-166 (2016).
- Musso, D., et al. Detection of Zika virus in saliva. J Clin Virol. 68, 53-55 (2015).
- Siqueira, W. L., et al. Oral Clinical Manifestations of Patients Infected with Zika Virus. Oral Health. , (2016).
- Duarte, G. Challenges of Zika Virus Infection in Pregnant Women. Rev Bras Ginecol Obstet. 38 (6), 263-265 (2016).
- Buus, S., et al. High-resolution mapping of linear antibody epitopes using ultrahigh-density peptide microarrays. Mol Cell Proteomics. 11 (12), 1790-1800 (2012).
- Kouzmitcheva, G. A., Petrenko, V. A., Smith, G. P. Identifying diagnostic peptides for lyme disease through epitope discovery. Clin Diagn Lab Immunol. 8 (1), 150-160 (2001).
- Hamby, C. V., Llibre, M., Utpat, S., Wormser, G. P. Use of Peptide library screening to detect a previously unknown linear diagnostic epitope: proof of principle by use of lyme disease sera. Clin Diagn Lab Immunol. 12 (7), 801-807 (2005).
- t Hoen, P. A., et al. Phage display screening without repetitious selection rounds. Anal Biochem. 421 (2), 622-631 (2012).
- Townend, J. E., Tavassoli, A. Traceless Production of Cyclic Peptide Libraries in E. coli. ACS Chem Biol. 11 (6), 1624-1630 (2016).
- Turchetto, J., et al. High-throughput expression of animal venom toxins in Escherichia coli to generate a large library of oxidized disulphide-reticulated peptides for drug discovery. Microbial Cell Factories. 16 (1), 6 (2017).
- Carmona, S. J., Sartor, P. A., Leguizamon, M. S., Campetella, O. E., Aguero, F. Diagnostic Peptide Discovery: Prioritization of Pathogen Diagnostic Markers Using Multiple Features. Plos One. 7 (12), e50748 (2012).
- Lagatie, O., Van Dorst, B., Stuyver, L. J. Identification of three immunodominant motifs with atypical isotype profile scattered over the Onchocerca volvulus proteome. PLoS Negl Trop Dis. 11 (1), e0005330 (2017).
- Basile, A. J. Development and validation of an ELISA kit (YF MAC-HD) to detect IgM to yellow fever virus. J Virol Methods. 225, 41-48 (2015).
- Madden, T. The BLAST Sequence Analysis Tool. The NCBI Handbook. , (2013).
- Services, U. S. D. o. H. a. H. . Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories (BMBL). , (2009).
- Pellois, J. P., et al. Individually addressable parallel peptide synthesis on microchips. Nat Biotech. 20 (9), 922-926 (2002).
- Stafford, P., et al. Physical Characterization of the “Immunosignaturing Effect”. Mol Cell Proteomics. 11 (4), (2012).
- Gardner, T. J., et al. Functional screening for anti-CMV biologics identifies a broadly neutralizing epitope of an essential envelope protein. Nat Commun. 7, (2016).
- Nixon, C. E., et al. Identification of protective B-cell epitopes within the novel malaria vaccine candidate P. falciparum Schizont Egress Antigen-1. Clin Vaccine Immunol. , (2017).
