उल्लिखित प्रोटोकॉल HiBiT-रिसेप्टर-बाइंडिंग डोमेन प्रोटीन कॉम्प्लेक्स के उत्पादन की प्रक्रिया और SARS-CoV-2 एंटीबॉडी के तेज और संवेदनशील पता लगाने के लिए इसके आवेदन का वर्णन करता है।
कोविड-19 महामारी के उद्भव ने गंभीर तीव्र श्वसन सिंड्रोम कोरोनोवायरस 2 (सार्स-कोव -2) के महामारी विज्ञान प्रभाव को निर्धारित करने के लिए बेहतर सीरोलॉजिकल डिटेक्शन विधियों की आवश्यकता को बढ़ा दिया है। सार्स-कोव-2 संक्रमणों की बढ़ती संख्या बेहतर एंटीबॉडी डिटेक्शन एसेस की आवश्यकता को बढ़ाती है। वर्तमान एंटीबॉडी का पता लगाने के तरीके गति के लिए संवेदनशीलता से समझौता करते हैं या संवेदनशील लेकिन समय लेने वाले होते हैं। SARS-CoV-2-neutralizing एंटीबॉडी का एक बड़ा हिस्सा रिसेप्टर-बाइंडिंग डोमेन (RBD) को लक्षित करता है, जो SARS-CoV-2 के प्राथमिक इम्युनोजेनिक डिब्बों में से एक है। हमने हाल ही में सार्स-कोव-2 एंटीबॉडी का पता लगाने के लिए एक अत्यधिक संवेदनशील, बायोल्यूमिनेसेंट-टैग किए गए आरबीडी (नैनोलॉक HiBiT-RBD) को डिजाइन और विकसित किया है। निम्नलिखित पाठ HiBiT-RBD जटिल और इस उपकरण का उपयोग कर RBD-लक्ष्यीकरण एंटीबॉडी की उपस्थिति का मूल्यांकन करने के लिए एक तेजी से परख का उत्पादन करने के लिए प्रक्रिया का वर्णन करता है। तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला पर HiBiT-RBD प्रोटीन उत्पाद के स्थायित्व और छोटी प्रयोगात्मक प्रक्रिया है कि 1 घंटे के भीतर पूरा किया जा सकता है के कारण, प्रोटोकॉल रोगी सीरम नमूनों में सार्स-CoV-2 एंटीबॉडी का पता लगाने के लिए एक अधिक कुशल विकल्प के रूप में माना जा सकता है।
हाल ही में एक नए कोरोनोवायरस, सार्स-कोव 21 के उद्भव ने 30 मार्च, 20212 तक 2,800,000 से अधिक मौतों और 128 मिलियन संक्रमणों का कारण बना है। सार्स-कोव -2 नैदानिक उपचारों के लिए एक विश्वसनीय और अच्छी तरह से स्थापित उपचार प्रक्रिया की कमी के कारण, आगे वायरल संचरण को प्रतिबंधित करने के लिए कई प्रयास किए गए हैं और अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि एक प्रभावी और मजबूत उपचार या एक वैक्सीन विकसित करने के लिए। आज तक, विश्व स्वास्थ्य संगठन 4 द्वारा रिपोर्ट किए गए परीक्षणों में 50 से अधिक कोविड -19 वैक्सीन उम्मीदवार हैं। सार्स-कोव-2 के खिलाफ एंटीबॉडी का पता लगाना वैक्सीन के प्रशासन के साथ-साथ कोविड-195 के ठीक हो चुके रोगियों में ह्यूमरस प्रतिक्रिया की दीर्घकालिक स्थिरता को निर्धारित करने के लिए सर्वोपरि है। कुछ अध्ययनों से पता चला है कि इस बात की संभावना है कि बरामद सार्स-कोव -2 रोगियों ने 1 वर्ष 5,6,7,8,9 के बाद अधिकांश आरबीडी-बाध्यकारी एंटीबॉडी खो दिए हैं। स्थायी प्रतिरक्षा को बेहतर ढंग से समझने के लिए आगे की जांच की आवश्यकता है, और अधिक संवेदनशील एंटीबॉडी डिटेक्शन प्लेटफॉर्म इस तरह के काम को आगे बढ़ाने में मदद कर सकते हैं। हल्के सार्स-कोव -2 संक्रमणों की निरंतर प्रतिरक्षा की रिपोर्ट, जो दीर्घकालिक एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं का सुझाव देती है, भी अध्ययन का एक दिलचस्प और सार्थक क्षेत्र है। आबादी में प्रतिरक्षा के बारे में अधिक जानकारी प्रदान करने के लिए व्यक्तियों के सेरा में एंटीबॉडी की निगरानी के लिए पता लगाने का एक तेज़ और सटीक तरीका आवश्यक है।
अन्य कोरोनोवायरस की तरह, सार्स-कोव -2 एंजियोटेंसिन-परिवर्तित एंजाइम -2 (एसीई 2) को बांधने के लिए उभरे हुए स्पाइक ग्लाइकोप्रोटीन का उपयोग करता है ताकि वायरल और सेल झिल्ली के संलयन की ओर ले जाने वाली घटनाओं का एक झरना शुरू किया जा सके। कई अध्ययनों ने हाल ही में स्पाइक प्रोटीन के आरबीडी को सार्स-कोव 28,9,10,11 के खिलाफ शक्तिशाली और विशिष्ट एंटीबॉडी प्रतिक्रिया प्राप्त करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए साबित किया है। विशेष रूप से, आरबीडी-बाइंडिंग एंटीबॉडी के टिटर और रोगियों के प्लाज्मा की सार्स-कोव -2 न्यूट्रलाइजेशन शक्ति के बीच प्रेमकुमार एट अल द्वारा देखे गए सहसंबंध आरबीडी के वायरस संरचना 9 के एक इम्युनोजेनिक डिब्बे होने के अनुरूप हैं। इस बात को ध्यान में रखते हुए, सार्स-कोव -2 एंटीबॉडी का पता लगाने के लिए उपलब्ध कई नैदानिक परीक्षण समय और लागत-गहन हैं, इनक्यूबेशन और धोने की एक लंबी प्रक्रिया की आवश्यकता होती है (एंजाइम-लिंक्ड इम्युनोसोर्बेंट परख [एलिसा]), या संवेदनशीलता और सटीकता की कमी (पार्श्व प्रवाह immunoassay [LFIA])12। इसलिए, उच्च संवेदनशीलता, तेज प्रतिक्रिया और अपेक्षाकृत कम लागत के साथ कोविड-19-व्युत्पन्न एंटीबॉडी का पता लगाने की एक मात्रात्मक और तेजी से पूरक सीरोलॉजिकल विधि सार्स-कोव -2 महामारी विज्ञान निगरानी के लिए एक विश्वसनीय सेरोलॉजिक परीक्षण की आवश्यकता को पूरा करेगी।
सामूहिक रूप से, वर्तमान सीरोलॉजिकल assays की सीमाओं ने भविष्य के सेरोसर्वे में एक संभावित नैदानिक एजेंट के रूप में बायोल्यूमिनेसेंट रिपोर्टिंग सिस्टम की जांच को प्रेरित किया। बायोल्यूमिनेसेंस एक स्वाभाविक रूप से होने वाली एंजाइम / सब्सट्रेट प्रतिक्रिया है, जिसमें प्रकाश उत्सर्जन होता है। नैनोल्यूक लूसिफेरस सबसे छोटा (19 केडीए) है, फिर भी रेनिला और फायरफ्लाई लूसिफेरस (क्रमशः 36 केडीए और 61 केडीए) की तुलना में सबसे उज्ज्वल प्रणाली है। इसके अलावा, नैनोलक में पहले से उल्लिखित प्रणालियों के बीच शोर अनुपात और स्थिरता के लिए उच्चतम संकेत है। नैनोलक की उच्च संकेत तीव्रता रिपोर्टर fusions15 की भी बहुत कम मात्रा का पता लगाने का समर्थन करती है। नैनोल्यूक बाइनरी टेक्नोलॉजी (नैनोबीआईटी) नैनोल्यूक सिस्टम का एक विभाजित संस्करण है, जिसमें दो खंड शामिल हैं: छोटे बीआईटी (11 अमीनो एसिड); SmBiT) और अपेक्षाकृत कम आत्मीयता इंटरैक्शन (KD = 190 μM) के साथ बड़े BiT (LgBiT) एक luminescent complex16 बनाने के लिए। नैनोबीआईटी का उपयोग विभिन्न अध्ययनों में बड़े पैमाने पर किया जाता है जिसमें प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन 15,17,18,19 और सेलुलर सिग्नलिंग पाथवे 11,20,21 की पहचान शामिल है।
हाल ही में, LgBiT (KD = 0.7 nM) के लिए एक स्पष्ट रूप से उच्च आत्मीयता के साथ एक और छोटा पेप्टाइड पेश किया गया था, अर्थात् HiBiT नैनो-ग्लो सिस्टम, SmBiT के स्थान पर। नैनो-ग्लो “ऐड-मिक्स-रीड” परख के उच्च आत्मीयता और मजबूत संकेत HiBiT को एक उपयुक्त, मात्रात्मक, ल्यूमिनेसेंट पेप्टाइड टैग बनाता है। इस दृष्टिकोण में, HiBiT टैग को न्यूनतम संरचनात्मक हस्तक्षेप लागू करने वाले निर्माण को विकसित करके लक्ष्य प्रोटीन से जोड़ा जाता है। HiBiT-प्रोटीन संलयन सक्रिय रूप से LgBiT समकक्ष को बांध देगा, जो पता लगाने योग्य बायोल्यूमिनेसेंस उत्पन्न करने के लिए एक अत्यधिक सक्रिय लूसिफेरस एंजाइम का उत्पादन करेगा (चित्रा 1)। इसी तरह, हमने सार्स-कोव-2 बरामद व्यक्तियों के सेरा में बेअसर एंटीबॉडी टिटर को आसानी से मापने के लिए एक HiBiT नैनो-ग्लो-आधारित प्रणाली विकसित की और हाल ही में एक HiBiT-टैग किए गए SARS-CoV-2 RBD विकसित किया। यह पेपर मानक प्रयोगशाला प्रक्रियाओं और उपकरणों का उपयोग करके HiBiT-RBD बायोरिपोर्टर के उत्पादन के लिए प्रोटोकॉल का वर्णन करता है, और दिखाता है कि इस बायोरिपोर्टर का उपयोग SARS-CoV-2 RBD-targeting एंटीबॉडी का पता लगाने के लिए एक तेज़ और कुशल परख में कैसे किया जा सकता है।
सार्स-कोव-2 से संक्रमित लोगों की बढ़ती संख्या और वैश्विक टीकाकरण के लिए चल रहे प्रयास के लिए संवेदनशील और तेजी से सीरोलॉजिक परीक्षणों की आवश्यकता होती है जिनका उपयोग बड़े पैमाने पर सीरोसर्वे में किया ?…
The authors have nothing to disclose.
हम Xiaohong He, रिकार्डो Marius, जूलिया Petryk, ब्रैडली ऑस्टिन, और Christiano Tanese डी सूजा की तकनीकी सहायता की सराहना करते हैं और धन्यवाद देते हैं। हम ग्राफिक डिजाइन के लिए मीना घहरेमानी को भी धन्यवाद देते हैं। हम उन सभी व्यक्तियों को भी धन्यवाद देना चाहते हैं जिन्होंने इस अध्ययन के लिए भाग लिया और अपने रक्त के नमूने दान किए। DWC यू ओटावा संकाय और चिकित्सा विभाग द्वारा भाग में समर्थित है।
5x Passive Lysis Buffer | Promega | E194A | 30 mL |
Bio-Plex Handheld Magnetic Washer | Bio-Rad | 171020100 | |
DMEM | Sigma | D6429-500ml | |
Dual-Glo luciferase Assay System | Promega | E2940 | 100 mL kit |
Fetal Bovine Serum (FBS) | Sigma | F1051 | |
HiBiT-RBD Plasmid | gacggatcgggagatctcccgatcccctatggt gcactctcagtacaatctgctctgatgccgcata gttaagccagtatctgctccctgcttgtgtgttgg aggtcgctgagtagtgcgcgagcaaaattta agctacaacaaggcaaggcttgaccgacaa ttgcatgaagaatctgcttagggttaggcgttttg cgctgcttcgcgatgtacgggccagatatacgc gttgacattgattattgactagttattaatagt aatcaattacggggtcattagttcatagcccat atatggagttccgcgttacataacttacggtaa atggcccgcctggctgaccgcccaacgaccc ccgcccattgacgtcaataatgacgtatgttccc atagtaacgccaatagggactttccattgacgtc aatgggtggagtatttacggtaaactgcccact tggcagtacatcaagtgtatcatatgccaagta cgccccctattgacgtcaatgacggtaaatgg cccgcctggcattatgcccagtacatgaccttat gggactttcctacttggcagtacatctacgtat tagtcatcgctattaccatggtgatgcggtttt ggcagtacatcaatgggcgtggatagcggtttg actcacggggatttccaagtctccaccccattg acgtcaatgggagtttgttttggcaccaaaatc aacgggactttccaaaatgtcgtaacaactccg ccccattgacgcaaatgggcggtaggcgtgta cggtgggaggtctatataagcagagctctctgg ctaactagagaacccactgcttactggcttatcg aaattaatacgactcactatagggagacccaa gctggctagcgtttaaacttaagcttggtaccga gctcggatccgccaccATGGAGACAGA 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LgBiT | Promega | N3030 | |
penicillin Streptomycin | Thermo Fisher Scientific | 15140122 | |
Pierce Protein G Magnetic Beads | Thermo Fisher Scientific | 88848 | |
PolyJet In Vitro DNA Transfection Reagent | Signagen | SL100688.5 | |
SARS-CoV-2 (2019-nCoV) Spike Neutralizing Antibody, Mouse Mab | SinoBiological | 40592-MM57 | |
Synergy Mx Microplate Reader | BioTek | 96-well plate reader luminometer | |
Trypsin-EDTA | Thermo Fisher Scientific | 2520056 | 0.25% |