Иммобилизация белковых зондов на биочипах с ячейками из щеточных полимеров

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучены способы получения на поверхности полиэтилентерефталатных полимерных подложек полимерного покрытия из поливинилацетата и последующего получения методом фотоиндуцированной радикальной сополимеризации акрилатных мономеров щеточных полимеров. Методом фотолитографии сформированы матрицы ячеек с многочисленными реактивными химическими группами для последующей иммобилизации белков. Апробированы способы активации карбоксильных групп на щеточных полимерах, прикрепленных к поверхности полиэтилентерефталата. Выполнена иммобилизация модельного белка стрептавидина, маркированного флуоресцентным красителем Су3, для проверки метода активации карбоксильных групп. На модели “стрептавидин – биотинилированный иммуноглобулин” апробирован вариант иммунофлуоресцентного анализа в формате биологического микрочипа. Стрептавидин, иммобилизованный в ячейках из щеточных полимеров, сохраняет функциональность и пространственную доступность для связывания с биотинилированным иммуноглобулином и последующим проявлением антителами, флуоресцентно меченными красителем Cy5, что открывает перспективы использования биологических микрочипов с ячейками из щеточных полимеров на подложках из полиэтилентерефталата для иммунофлуоресцентного анализа различных белковых мишеней.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. Ф. Штылев

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН (ИМБ РАН)

Email: chud@eimb.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

И. Ю. Шишкин

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН (ИМБ РАН)

Email: chud@eimb.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

В. Е. Шершов

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН (ИМБ РАН)

Email: chud@eimb.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

В. Е. Кузнецова

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН (ИМБ РАН)

Email: chud@eimb.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

Д. А. Качуляк

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН (ИМБ РАН)

Email: chud@eimb.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

В. И. Бутвиловская

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН (ИМБ РАН)

Email: chud@eimb.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

А. И. Левашова

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН (ИМБ РАН)

Email: chud@eimb.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

В. А. Василисков

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН (ИМБ РАН)

Email: chud@eimb.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

О. А. Заседателева

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН (ИМБ РАН)

Email: chud@eimb.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

А. В. Чудинов

ФГБУН “Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта” РАН (ИМБ РАН)

Автор, ответственный за переписку.
Email: chud@eimb.ru
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

Список литературы

  1. Yershov G., Barsky V., Belgovskiy A., Kirillov E., Kreindlin E., Ivanov I., Parinov S., Guschin D., Drobishev A., Dubiley S., Mirzabekov A. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V. 93. P. 4913–4918. https://doi.org/10.1073/pnas.93.10.4913
  2. Brittain W.J., Brandstetter T., Prucker O., Rühe J. // ACS Appl. Mat. Int. 2019. V. 11. P. 39397–39409. https://doi.org/10.1021/acsami.9b06838
  3. Sangermano M., Razza N. // Express Polym. Lett. 2019. V. 13. P. 135–145. https://doi.org/10.3144/expresspolymlett.2019.13
  4. Mueller M., Bandl C., Kern W. // Polymers. 2022. V. 14. P. 608. https://doi.org/10.3390/ polym14030608
  5. Ma J., Luan S., Song L., Jin J., Yuan S., Yan S., Yang H., Shi H., Yin J. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014. V. 6. P. 1971−1978. https://doi.org/10.1021/am405017h
  6. Miftakhov R.A., Ikonnikova A.Yu., Vasiliskov V.A., Lapa S.A., Levashova A.I., Kuznetsova V.E., Shershov V.E., Zasedatelev A.S., Nasedkina T. .V., Chudinov A.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2023. V. 49. P. 1143–1150. https://doi.org/10.1134/S1068162023050217
  7. Sim Y.J., Seo E.K. Choi G.J., Yoon S.J., Jang J. // J. Korean Soc. Dyers Finishers. 2009. V. 21. P. 33–38. https://doi.org/10.5764/TCF.2009.21.4.033
  8. Qu B.J., Xu Y.H., Ding L.H., Ranby B. // J. Polym. Sci. A Polym. Chem. 2000. V. 38. P. 999–1005. https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-0518(20000315) 38:6<999::AID-POLA9>3.0.CO;2-1
  9. Miftakhov R.A., Lapa S.A., Shershov V.E., Zasedateleva O.A., Guseinov T.O., Spitsyn M.A., Kuznetsova V.E., Mamaev D.D., Lysov Yu.P., Barsky V.E., Timofeev E.N., Zasedatelev A.S., Chudinov A.V. // Biophysics. 2018. V. 63. P. 512–518. https://doi.org/10.1134/S0006350918040127
  10. Shtylev G.F., Shishkin I.Yu., Lapa S.A., Shershov V.E., Barsky V.E., Polyakov S.A., Vasiliskov V.A., Zasedateleva O.A., Kuznetsova A. .V., Chudinov A.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2024. V. 50. P. 2050–2057. https://doi.org/10.1134/S106816202405039X
  11. Miftakhov R.A., Lapa S.A., Kuznetsova V.E., Zolotov A.M., Vasiliskov V.A., Shershov V.E., Surzhikov S.A., Zasedatelev A.S., Chudinov A.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2021. V. 47. P. 1345–1347. https://doi.org/10.1134/S1068162021060182
  12. Zolotov A.M., Miftakhov R.A., Ikonnikova A.Y., Lapa S.A., Kuznetsova V.E., Vasiliskov V.A., Shershov V.E., Zasedatelev A.S., Nasedkina T.V., Chudinov A.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2022. V. 48. Р. 858–863. https://doi.org/10.1134/S1068162022040203
  13. Spitsyn M.A., Kuznetsova V.E., Shershov V.E., Emelyanova M.A., Guseinov T.O., Lapa S.A., Nasedkina T.V., Zasedatelev A.S., Chudinov A.V. // Dyes Pigments. 2017. V. 147. P. 199–210. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2017.07.052
  14. Lysov Y., Barsky V., Urasov D., Urasov R., Cherepanov A., Mamaev D., Yegorov Y., Chudinov A., Surzhikov S., Rubina A., Smoldovskaya O., Zasedatelev A. // Biomed. Optics Express. 2017. V. 8. P. 4798– 4810. https://doi.org/10.1364/BOE.8.004798
  15. Zasedateleva O.A., Mikheikin A.L., Turygin A.Y., Prokopenko D.V., Chudinov A.V., Belobritskaya E.E., Chechetkin V.R., Zasedatelev A.S. // Nucleic Acids Res. 2008. V. 36. P. e61. https://doi.org/10.1093/nar/gkn246

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема получения биочипа методом фотолитографии (a), схематичное изображение ячейки из щеточных полимеров (б) и последующей иммобилизации стрептавидина (Sav) и тройного комплекса Sav–Human IgG–Goat anti-Human-Сy5 (в).

Скачать (64KB)
3. Рис. 2. Флуоресцентное изображение ячеек биочипа в свете флуоресценции красителя Cy5 после активации ячеек различными реагентами и иммобилизации красителя Cy5-NH2: 1 – активация ячеек EDC/NHS в DMSO, 2 –TSTU/NHS в DMSO, 3 – HBTU/NHS в DMSO, 4– COMU/NHS в DMSO, 5 – EDC/NHS в MES-буфере.

Скачать (48KB)
4. Рис. 3. Схема строения флуоресцентных красителей.

Скачать (51KB)
5. Рис. 4. Флуоресцентная картина биочипа в свете флуоресценции красителя Су3 после иммобилизации стрептавидина (Sav) и стрептавидина, маркированного Су3 (Sav-Cy3): 1 и 4 – Sav, 2 и 5 – Sav-Cy3, 3 – пустые ячейки. Показан график распределения сигналов вдоль проведенных линий 2 и 5 на флуоресцентном изображении.

Скачать (263KB)
6. Рис. 5. Флуоресцентная картина биочипа на канале Су5 с иммобилизованным стрептавидином (Sav) и стрептавидином, маркированным Су3 (Sav-Cy3), после инкубации с козьими антителами против иммуноглобулина человека, маркированными биотином и красителем Су5 (Goat anti-Human IgG-Bio-Су5). Ряды 1 и 4 содержат Sav, 2 и 5 – Sav-Cy3, 3 – пустые ячейки. Показан график распределения сигналов вдоль проведенных линий 4 и 5 на флуоресцентном изображении.

Скачать (235KB)
7. Рис. 6. Флуоресцентная картина биочипа в свете флуоресценции красителя Су3 с иммобилизованным стрептавидином после инкубации с иммуноглобулинами человека, маркированными биотином и красителем Су3 (Human IgG-Bio-Су3) – ряды 1 и 3; ряд 2 – пустые ячейки. Показан график распределения сигналов вдоль проведенных линий 1 и 3 на флуоресцентном изображении.

Скачать (176KB)
8. Рис. 7. Флуоресцентная картина биочипа в свете флуоресценции красителя Су5 с иммобилизованным стрептавидином после инкубации с иммуноглобулинами человека, маркированными биотином и красителем Су3 (Human IgG-Bio-Су3), и проявлением козьими антителами против иммуноглобулинов человека, маркированными красителем Сy5 (Goat anti-Human IgG-Су5) – ряды 1 и 3; ряд 2 – пустые ячейки. Показан график распределения сигналов вдоль проведенных линий 1 и 3 на флуоресцентном изображении.

Скачать (159KB)

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».