グライカン-レクチン結合のトランスデュークションは,グライカンプロファイリングのための近赤外線光単壁カーボンナノチューブを使用して行われます
Nigel F Reuel1, Jin-Ho Ahn, Jong-Ho Kim
1Department of Chemical Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, United States.
Journal of the American Chemical Society
|October 6, 2011
まとめ
この研究は,グリカン物質の検出と特徴づけのためにレクチンと単一壁の炭素ナノチューブ (SWNT) を使用した新しいセンサー配列を提示しています. このプラットフォームは,サンプルを事前処理することなく,敏感なグリカン検出と運動分析を可能にします.
科学分野:
- バイオテクノロジー バイオテクノロジー
- マテリアルサイエンス 材料科学
- アナリティカル・ケミストリー (Analytical Chemistry) とは
背景:
- グライコシル化タンパク質の効果的な検出プラットフォームの開発は,容易に合成可能なモデルグリカンと高親和感受体の欠如のために困難です.
- グリカンの特徴づけは,生物学的プロセスや疾患状態を理解するために不可欠です.
研究 の 目的:
- グライカンの結合運動を測定するための新しいセンサー配列を実証する.
- リコンビナントレクチンをグリカン認識部位として,半導体単壁カーボンナノチューブ (SWNT) を光消火器として利用する.
- 自由および結合されたバイオチニル化モノサッカライドを含むモデルグリカンを分析する.
主な方法:
- リコンビナントレクチン (PA-IIL,GafD) を Ni(2+) コンプレックスに結合して,キトーサン水素ゲルに埋め込まれたSWNTの光消火器として作用するセンサー配列が構築されました.
- モデルグリカン (フコゼ,N-アセチルグルコサミン) の結合動態は,SWNTの光変化をモニタリングすることによって測定されました.
- 検出限界と解離定数 (K(D)) は,グリカン-レクチン相互作用のために決定されました.
主要な成果:
- 解離定数 (K(D)) は,フコゼ-PA-IIL (106 μM 自由,142 μM 結合) とN-アセチルグルコサミン-GafD (19 μM 自由,50 μM 結合) に対して決定されました.
- プラットフォームは,2μgのグリコシル化タンパク質または100 ngのフリーグリカンという絶対検出限界を達成しました.
- シングルナノチューブレベルの検出では,10μMのグリカン検出が実証され,K (((D) <10μMの"強いトランスデューサー"が特定されました.
結論:
- 開発されたセンサー配列は,グリカン検出と運動分析のための敏感な方法を提供します.
- この研究は,グリカン結合のための最適のSWNTトランスデューサーが必ずしも最も明るいわけではないことを強調しています.
- 強く結合する単一のセンサーを特定する能力は,ラベリングや事前処理なしで高通量グリカンプロファイリングの可能性を秘めています.
