Průvodce molekulami
Značené peptidy (fluorescenční, biotin, I-125): co to je a jak vybírat
Jak vybrat značený peptid: FAM a TAMRA vs. biotin vs. I-125, poloha značky, spacery, fluorogenní substráty, spektra a skladování.
Značené peptidy jsou syntetické peptidy nesoucí reportérovou skupinu – fluorofor, biotinovou značku nebo radioizotop – aby bylo možné molekulu detekovat, sledovat nebo zachytit. Tvoří sekci značených peptidů ve výzkumném katalogu a existují z jediného důvodu: většina peptidů nemá vlastní signál, takže experimenty zaměřené na vazbu, trafficking, záchyt a štěpení potřebují značku, která ukáže, kde se peptid nachází nebo zda byl rozštěpen. Značka je samostatnou specifikací a její špatná volba zmaří více experimentů než volba nesprávné sekvence.
Tři chemie značení a k čemu každá slouží
Definice každé z nich najdete v glosáři: fluorescenční značky, biotinová značka a radioaktivní značka I-125.
Kde je značka umístěna a proč to rozhoduje o experimentu
Poloha je stejně důležitá jako chemie. N-terminální značka ponechává C-konec volný, což je důležité, pokud je pro receptorovou aktivitu nutná C-terminální amidace – což platí pro většinu neuropeptidů. C-terminální značka působí opačně. Vnitřní značení na postranním řetězci lysinu zachovává oba konce, ale může se nacházet ve vazebném epitopu. U peptidu, jehož aktivita závisí na konkrétním konci, označte ten druhý a funkčním testem ověřte, že značená verze si aktivitu zachovává – značený ligand, který se již neváže, je častým a nákladným zjištěním učiněným příliš pozdě.
Ze stejného důvodu existují spacery. Kyselina aminohexanová (Ahx) nebo krátké PEG linkery drží značku v odstupu od peptidu, čímž snižují sterickou interferenci s vazbou na receptor i se záchytem streptavidinem. Biotin bez spaceru je často nedostupný, když je peptid navázán na povrch nebo na velkého partnera.
Fluorogenní substráty: zvláštní případ
Proteázové testy využívají odlišný design. Peptid nese fluorofor a zhášeč po stranách místa štěpení; dokud je intaktní, přenos energie udržuje signál nízký, a štěpení pár oddělí, takže fluorescence vzroste. Zde pár značek definuje samotný test: zhášeč se musí překrývat s emisí fluoroforu a excitační a emisní vlnové délky musí odpovídat sadě filtrů vaší čtečky destiček. Objednání substrátu na bázi Cy5 pro přístroj nakonfigurovaný pro fluorescein nepřinese vůbec žádná data. Tyto substráty převažují v sekcích katepsinů a matrixových proteáz a objevují se v celém tématu rakoviny.
Volba značky pro vazebnou studii
Klasický experiment kompetitivní vazby kombinuje neznačený peptid se značeným tracerem. Volba traceru závisí na receptoru a výstupu měření. I-125 zůstává nejcitlivější možností a pro receptorovou autoradiografii na tkáňových řezech je prakticky bezkonkurenční, a proto se navzdory náročné manipulaci udržuje v kardiovaskulární a neuropeptidové farmakologii. Fluorescenční tracery umožňují zobrazování živých buněk a fluorescenční polarizaci a nevyžadují žádné povolení, jsou však méně citlivé a objemná molekula barviva je může ovlivnit. Biotinylované peptidy jsou volbou, když je cílem záchyt, nikoli kvantitativní afinita – pull-down, multiplexní testy na kuličkách a detekce v ELISA, obvykle spolu s magnetickými kuličkami. Náš průvodce značenými peptidy a vysvětlující článek o FAM, biotinu a I-125 je srovnávají podrobněji.
Specifikace, které je třeba ověřit před objednáním
Kromě obvyklých kontrol sekvence, čistoty a druhu, které platí pro každý výzkumný peptid, přidávají značené položky další čtyři. Identitu a polohu značky – výslovně uvedenou, včetně toho, které reziduum nese vnitřní značku. Spektrální vlastnosti u fluorescenčních značek: maxima excitace a emise a extinkční koeficient potřebný k výpočtu koncentrace z absorbance. Stupeň značení, je-li relevantní: preparát by měl být značen jednou značkou a směs mono- a di-značených forem komplikuje kvantifikaci. Specifickou aktivitu u radioaktivně značených položek spolu s referenčním datem – tracer I-125 má přibližně 60 dní po kalibraci poloviční sílu, takže k naplánování experimentu je potřeba jak hodnota, tak datum.
Skladování a manipulace
Značené peptidy jsou méně robustní než jejich neznačené výchozí peptidy. Vždy je chraňte před světlem – fluorofory ve běžném laboratorním osvětlení fotovybledávají, proto používejte jantarové lahvičky nebo fólii a při alikvotaci pracujte za sníženého osvětlení. Na alikvoty je rozdělte při první rekonstituci; opakované zmrazování a rozmrazování degraduje peptid i barvivo. U značek na bázi fluoresceinu hlídejte pH, protože jejich emise pod pH 7 prudce klesá – změna pufru se pak může jevit jako biologický účinek. Radioaktivně značené peptidy vyžadují příslušné povolení, vyhrazený prostor pro manipulaci, stínění a zdokumentovaný způsob likvidace odpadu a rozpad představuje pevné časové omezení pro objednávání. Obecná praxe pro samotný peptid zůstává beze změny: uzavřené při −20 °C nebo nižší teplotě, před otevřením vytemperovat na pokojovou teplotu, jednorázové alikvoty (průvodce skladováním, průvodce alikvotací).
Místo značených peptidů mezi ostatními typy produktů
Neznačený peptidový standard objednejte, když aplikujete známé množství nebo sestavujete kalibrační křivku; značenou verzi přidejte, když je třeba detekovat samotný peptid. Protilátku použijte, když je nutné detekovat endogenní molekulu ve tkáni, a kit pro stanovení, když je otázkou koncentrace ve vzorku. Značené protilátky uplatňují stejné chemie značení na imunoglobuliny. Začněte v centru katalogu nebo na stránce rodiny, například GLP-1 nebo NPY, a zjistěte, jaké značené varianty existují. Všechny katalogové položky jsou dodávány výhradně pro in vitro a schválený zvířecí výzkum.
Otázky
Změní značka chování mého peptidu?
Může, a dokud to neotestujete, měli byste předpokládat, že ano. Fluorescenční barviva jsou objemná a hmotností často srovnatelná s krátkým peptidem a značka umístěná poblíž vazebného epitopu afinitu sníží nebo zcela zruší. Označte konec, který není nutný pro aktivitu, použijte spacer a značený peptid před spoléháním se na něj validujte ve funkčním testu.
FAM, nebo FITC – je to totéž?
Jsou si blízce příbuzné, ale nejsou totožné. FITC je fluorescein-isothiokyanát, který se váže thiomočovinovou vazbou, jež může být nestabilní; 5(6)-FAM je karboxyfluorescein vázaný amidovou vazbou, která je stabilnější. Spektra jsou velmi podobná. Pro peptidové konjugáty je z tohoto důvodu stability obecně preferován FAM a katalogové záznamy uvádějí, který z nich je použit.
Jak vypočítám koncentraci fluorescenčně značeného peptidu?
Z absorbance v maximu barviva s použitím uvedeného extinkčního koeficientu, nikoli z hmotnosti v lahvičce – hmotnost zahrnuje sůl, vodu i samotné barvivo. Pokud měříte také absorbanci aromatických zbytků, korigujte příspěvek barviva při 280 nm. Certifikát by měl uvádět extinkční koeficient i stupeň značení.
Jak dlouho mohu peptid značený I-125 používat?
Prakticky několik týdnů až pár měsíců od referenčního data. I-125 má poločas rozpadu téměř 60 dní, takže specifická aktivita se za toto období sníží na polovinu a v samotném peptidu se hromadí radiolytické poškození. Vazebné experimenty plánujte blízko kalibračního data a aktivitu počítejte od referenčního data, nikoli od data doručení.
Potřebuji u biotinylovaného peptidu spacer?
Pro aplikace založené na záchytu obvykle ano. Vazebná kapsa streptavidinu pro biotin je zanořená a biotin umístěný přímo na páteři peptidu je často stericky nedostupný, když je peptid zároveň navázán na receptor nebo povrch. Spacer z kyseliny aminohexanové nebo krátký PEG spacer to řeší. Pro jednoduchou detekci na blotu je spacer méně důležitý.
Lze fluorogenní proteázové substráty použít na jakékoli čtečce destiček?
Pouze pokud odpovídají filtry. Pár fluorofor–zhášeč definuje pevné excitační a emisní vlnové délky a substrát navržený kolem barviva posunutého do červené oblasti nedá na přístroji nakonfigurovaném pro fluorescein žádný signál. Uvedená spektra porovnejte s dostupnými sadami filtrů svého přístroje před objednáním, nikoli až poté.