LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Characterizing Protein–Protein Interactions Via Static Light Scattering: Inhibition Kinetics and Dissociation

Technické články | 2010 | WatersInstrumentace
GPC/SEC
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu


Analýza kinetiky asociace, disociace a agregace proteinů v roztoku je zásadní pro porozumění biologickým procesům a vývoj biotechnologických aplikací. Statické rozptylování světla (MALS) nabízí přímé měření molární hmotnosti a velikosti komplexů bez nutnosti značení či imobilizace.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem článku je prezentovat automatizovaný postup časově rozlišeného statického rozptylování světla (TD-MALS) pro vyhodnocení kinetiky disociace protein–protein komplexů v roztoku. Systém Calypso integrovaný s detektory MALS (DAWN-HELEOS) a refraktometrem (Optilab rEX) umožňuje opakované měření při různých podmínkách bez manuálního zásahu. Jako modelový systém je využita autoasociace alfa-chymotrypsinu a jeho inhibice AEBSF.

Použitá metodika a instrumentace


  • CG-MALS pro stanovení rovnovážných stavů komplexů bez značení a imobilizace.
  • TD-MALS s Calypso triple-syringe pump: automatizované příprava a dodávka vzorků a následné zastavení průtoku ve statickém mixéru.
  • DAWN-HELEOS MALS detektor pro měření úhlu závislého rozptylu a Optilab rEX pro stanovení koncentrace na základě refrakčního indexu.
  • Příprava vzorků: chymotrypsin v 100 mM NaCl sitrátovém pufru pH 3,8, AEBSF v tomtéž pufru, filtrace 0,02 µm.

Hlavní výsledky a diskuse


Při konstantní koncentraci chymotrypsinu a zvyšujících se koncentracích AEBSF (0–5 mM) se zaznamenal exponenciální pokles signálu rozptylu světla, odpovídající disociaci dimerů do monomerů. Časové konstanty τ byly extrahovány z křivek rozptylu světla a závislosti na poměru inhibitor–protein analyzovány podle kinetického modelu obsahujícího reverzibilní i ireverzibilní vazbu. Základní kinetický parametr poměru KM/k+2 byl určen z lineární regrese a koeficient disociační konstanty Kd pro dimer–monomer byl odhadnut na ~18 µM. Tento výsledek odpovídá hodnotám získaným z CG-MALS (~25 µM) a enzymatických metod (14–20 µM).

Přínosy a praktické využití metody


  • Možnost studovat kinetiku bez značení, štítování či imobilizace proteinů v jejich přirozeném stavu.
  • Automatizace procesu zabraňuje laboratorním chybám a umožňuje dlouhodobé experimenty trvající od minut po hodiny.
  • Platforma je vhodná pro kvantifikaci rodných i heteroasociací, inhibičních mechanismů a agregace biologicky aktivních molekul.

Budoucí trendy a možnosti využití


Metoda TD-MALS se může rozšířit na analýzu vazebných kinetik antigen–protilátka, oligomerizace a tvorby metakomplexů. Další aplikace lze nalézt ve vývoji terapeutických proteinů, stabilitě formulací, studiu mezimolekulárních interakcí v reálném čase a kombinaci s kompozitní gradientovou analýzou pro komplexní charakterizaci systému.

Závěr


Automatizovaný systém Calypso s detektory TD-MALS představuje efektivní nástroj pro detailní studium kinetiky protein–protein a protein–inhibitor interakcí v roztoku. Poskytuje spolehlivé kinetické a rovnovážné parametry bez nutnosti modifikace vzorku, což otevírá prostor pro široké biochemické a farmaceutické aplikace.

Reference


  • Some D., Hanlon A., Sockolov K. Characterizing protein–protein interactions via static light scattering: reversible heteroassociation. American Biotech Laboratory, 2008, 26(4):18–20.
  • Flamig D.P., Parkhurst L.J. Kinetics of the alkaline tetramer–dimer dissociation in liganded human hemoglobin: a laser light-scattering stopped flow study. Proc Natl Acad Sci U S A, 1977, 74(9):3814–3816.
  • Görisch H., Goss D.J., Parkhurst L.J. Kinetics of ribosome dissociation and subunit association studied in a light-scattering stopped-flow apparatus. Biochemistry, 1976, 15(26):5743–5753.
  • Lyles D.S., McKenzie M.O., Hantgan R.R. Stopped-flow, classical, and dynamic light-scattering analysis of matrix protein binding to nucleocapsids of vesicular stomatitis virus. Biochemistry, 1996, 35(20):6508–6518.
  • Lai E., van Zanten J.H. Monitoring DNA/poly-L-lysine polyplex formation with time-resolved multiangle laser light scattering. Biophys J, 2001, 80(2):864–873.
  • Bernocco S., Ferri F., Profumo A., Cuniberti C., Rocco M. Polymerization of rod-like macromolecular monomers studied by stopped-flow, multiangle light scattering: set-up, data processing and application to fibrin formation. Biophys J, 2000, 79(1):561–583.
  • Gilleland M.J., Bender M.L. Kinetics of chymotrypsin dimerization. J Biol Chem, 1976, 251(2):498–502.
  • Mintz G.R. An irreversible serine protease inhibitor. Biopharm, 1993, 6(2):34–38.
  • Kameyama K., Minton A.P. Rapid quantitative characterization of protein interactions by composition gradient static light scattering. Biophys J, 2006, 90(6):2164–2169.
  • Some D., Berges A., Ferrullo J., Hitchner E., Yang J. TD-MALS characterization of antibody–antigen interaction kinetics. International Light Scattering Conference, 2008.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Characterizing Protein–Protein Interactions Via Static Light Scattering: Reversible Heteroassociation
Reprinted from American Biotechnology Laboratory March 2008 by Dan Some, Amy Hanlon, and Kamron Sockolov Characterizing Protein–Protein Interactions Via Static Light Scattering: Reversible Heteroassociation The quantitative characterization of reversible protein– protein interactions is fundamental to the elucidation of basic biological…
Klíčová slova
reversible, reversiblemals, malsprotein, proteinheteroassociation, heteroassociationcharacterization, characterizationassociation, associationsls, slsconsists, consistsbuffer, buffercomplexes, complexescompositions, compositionschtr, chtrfated, fatedcharacterizing, characterizinglight
SEC-MALS and CG-MALS: Complementary Techniques to Characterize Protein-DNA Complexes
W H I T E PA P E R WP3001: SEC-MALS and CG-MALS: Complementary Techniques to Characterize Protein-DNA Complexes Sophia Kenrick, Ph.D., Waters | Wyatt Technology Summary Interactions between proteins and nucleic acids often result in binding stoichiometries greater than…
Klíčová slova
mals, malscre, creloxp, loxpstoichiometry, stoichiometryprotein, proteinsec, secequilibrium, equilibriummolar, molarconjugate, conjugatedri, dridna, dnaintasome, intasomeaffinity, affinitylight, lightpfv
Evaluation binding of individual and combined domains in the bacterial flagellar motor complex by CG-MALS
A P P L I C AT I O N N O T E AN3005: Evaluation binding of individual and combined domains in the bacterial flagellar motor complex by CG-MALS Sophia Kenrick, Ph.D., Wyatt Technology Corp. Summary Complex interactions between…
Klíčová slova
flig, fligflim, flimmultidomain, multidomainmotor, motordomain, domainmals, malsflagellar, flagellardomains, domainsinteraction, interactionproteins, proteinsrelaxation, relaxationmulti, multicomplexes, complexesequilibrium, equilibriumfligc
Understanding antibody and viral glycoprotein interactions using CG-MALS
AN3002: Understanding antibody and viral glycoprotein interactions using CG-MALS Kathryn M. Hastie, Ph.D., and Erica Ollmann Saphire, Ph.D., The Scripps Research Institute Summary Viral glycoproteins are often the only antigen found on the viral surface and, as such, are key…
Klíčová slova
vgp, vgpmals, malscalypso, calypsoigg, iggmolar, molardimers, dimersassociation, associationaffinity, affinityscattering, scatteringminidawn, minidawnbind, binddimer, dimerequilibrium, equilibriumviral, viralconjugate
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.