构建大肠杆菌表面展示切割报告系统
验证展示系统能否用于蛋白酶底物的特异性切割检测。
构建pPALU_CRS载体,将TEV和matriptase底物序列插入表达报告域之间,在E. coli表面展示,经蛋白酶处理后用流式细胞术分析。
Engineering high-efficiency matriptase substrates using E. coli display for applications in prodrug activation.
包含细胞表面展示筛选、FRET动力学分析、蛋白酶特异性检测及抗体前药激活等多层级实验验证。
大肠杆菌BL21 (DE3)表面展示系统 ExpiCHO-S细胞表达抗体前药
筛选过程中matriptase浓度梯度(50至10 nM)及FACS分选轮次(4轮) FRET动力学测定中底物浓度范围(120至1.75 μM)及matriptase浓度(10 nM) 抗体前药激活实验中matriptase浓度(1, 10, 50 nM)和处理时间(10, 30, 60 min) 对照底物Mtp-control和TEV-control的使用
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
验证展示系统能否用于蛋白酶底物的特异性切割检测。
构建pPALU_CRS载体,将TEV和matriptase底物序列插入表达报告域之间,在E. coli表面展示,经蛋白酶处理后用流式细胞术分析。
生成包含大量潜在底物序列的文库,用于筛选高效底物。
设计基于已知偏好的部分随机化文库,理论多样性4.7×10^6,转化大肠杆菌获得1.3×10^7转化子。
从文库中富集可被matriptase切割的底物。
对展示文库进行四轮FACS分选,逐步降低matriptase浓度(50至10 nM)提高筛选严格性。
评估单个候选底物的切割效率。
随机挑选192个克隆,用流式细胞术在不同matriptase浓度(1, 10, 25, 50 nM)和时间(0-90 min)下检测切割。
验证新底物在可溶融合蛋白中的切割效率。
将底物插入affibody-ABD融合蛋白,用SDS-PAGE分析不同matriptase浓度(1, 10, 50 nM)和时间(10, 30, 60 min)下的切割。
定量测定底物的动力学参数。
合成FRET底物(Abz/Dnp标记),在不同浓度下用matriptase切割,监测荧光变化,拟合Michaelis-Menten方程。
评估底物对其他蛋白酶的稳定性。
将FRET底物分别与uPA、legumain、MMP-2孵育,检测是否切割。
验证新底物能否用于前药激活。
将底物克隆入抗体前药载体,在ExpiCHO-S细胞中表达,经matriptase处理后用SDS-PAGE分析切割。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 重组蛋白表达 | 大肠杆菌BL21 (DE3) | New England Biolabs | C2527I |
| 蛋白标记 | HER2/ERBB2蛋白ECD,His标签 | SinoBiologicals | 10004-H02H |
| Alexa Fluor 647 NHS酯 | Invitrogen | A20006 | |
| 酶处理 | Matriptase | R&D systems/Bio-Techne | 3946-SEB |
| 特异性检测 | 尿激酶型纤溶酶原激活物 | R&D systems/Bio-Techne | 1310-SE |
| Legumain | R&D systems/Bio-Techne | 2199-CY | |
| 基质金属蛋白酶-2 | R&D systems/Bio-Techne | 902-MP | |
| 克隆 | NcoI限制酶 | New England Biolabs | R0193S |
| SpeI限制酶 | New England Biolabs | R3133S | |
| 流式分析 | 链霉亲和素R-藻红蛋白偶联物 | Thermo Fisher Scientific | S866 |
| PCR | Phusion聚合酶 | Thermo Fisher Scientific | F530S |
| 蛋白标记 | Biotin-XX微量蛋白标记试剂盒 | Thermo Fisher Scientific | B30010 |
| 质粒提取 | Qiagen质粒小提试剂盒 | Qiagen | 27104 |
| 凝胶回收 | Qiagen凝胶回收试剂盒 | Qiagen | 28704 |
| DNA定量 | Qubit dsDNA高灵敏度及宽范围检测试剂盒 | Invitrogen | Q33266 |
| 克隆 | In-Fusion HD克隆试剂盒 | Takara | 102518 |
| 蛋白纯化 | PD-10脱盐柱 | Cytiva | 17085101 |
| 细胞转染 | ExpiFectamine CHO转染试剂盒 | Thermo Fisher Scientific | A14524 |
| 抗体纯化 | HiTrap PrismA柱 | Cytiva | 17549854 |
| 细胞表达 | ExpiCHO-S细胞 | Thermo Fisher Scientific | A29127 |
| 载体构建 | pET26b载体 | Novagen-Merck | 69862 |
| pcDNA3.1衍生载体 | Thermo Fisher Scientific | V79020 |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 库构建与筛选 | 筛选过程中matriptase浓度梯度(50至10 nM)及FACS分选轮次(4轮) 阅读提示:Methods中 'Library labeling and sorting by flow cytometry' 部分 |
| FRET动力学分析 | 底物浓度范围(120至1.75 μM)、matriptase浓度(10 nM) 阅读提示:Methods中 'Characterization of substrate kinetics and specificity by FRET' 部分 |
| 抗体前药激活 | matriptase浓度(1, 10, 50 nM)和处理时间(10, 30, 60 min) 阅读提示:Methods中 'Cleavage analysis of substrates in prodrugs' 部分 |
| 对照设置 | Mtp-control和TEV-control的使用 阅读提示:Methods中 'Construction of a substrate cleavage reporter system' 部分 |