原子力顕微鏡によるマルチプレックス認識イメージングのための親和分子を運ぶ3本の腕の支架:合成,シリコンの先端への結合,およびタンパク質の検出
Saikat Manna1, Subhadip Senapati1, Stuart Lindsay1
1†Biodesign Institute, ‡Department of Chemistry and Biochemistry, and §Department of Physics, Arizona State University, Tempe, Arizona 85287, United States.
Journal of the American Chemical Society
|May 22, 2015
まとめ
私たちは複数の認識画像 (mRI) を開発し,同時にタンパク質を検出するための新しい原子力顕微鏡 (AFM) 方法を開発しました. この技術により,単一のサンプル内の複数の低濃度タンパク質バイオマーカーを,ラベルなしで,敏感に識別することができます.
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- アナリティカル・ケミストリー (Analytical Chemistry) とは
背景:
- 原子力顕微鏡 (AFM) は,機能化されたチップを使用して単分子タンパク質検出を可能にします.
- 複数の配合生物分子を同時に検出することは,生化学分析において極めて重要です.
- 現在のAFM方法は,一度に1つの分析物質を検出することに制限されています.
研究 の 目的:
- AFMを使用して同時にタンパク質を検出するためのマルチプレックス画像法を開発する.
- 単一のAFMの先端で同時に複数の分析物質の識別を可能にします.
- 低濃度のタンパク質バイオマーカーを検出するためのラベルフリーシステムを作成する.
主な方法:
- 2つの異なる親和性分子 (核酸アプタマーまたはアプタマー-ペプチド) を3つのアームのリンク器に結合することによって認識ヘッドを開発しました.
- 認識ヘッドは,触媒なしのクリック反応によってAFMの先端に付着しています.
- AFMを使用して,タンパク質のサンプルをスキャンし,画像を撮り,近親性の単位がその近親体に結合することを分析しました.
主要な成果:
- 認識ヘッド内の各アフィニティユニットが,特定のターゲットを独立して正確に認識することを実証した.
- ~2 ng/mLの濃度で,わずか2-3μLのサンプルを使用して,敏感なタンパク質の検出を達成しました.
- 混合サンプルにおけるタンパク質比は,個々の分析物質の信号を数えることによって決定できることを示した.
結論:
- マルチプレックス認識イメージング (mRI) は,タンパク質を同時に検出するための敏感で特定のAFMベースの方法です.
- mRIアプローチは,複数のタンパク質バイオマーカーをラベルなしで定量化することを可能にします.
- このテクニックは,生化学研究と診断における低濃度タンパク質の分析に重要な可能性を秘めています.
