MS-SPRiを用いた新規ペプチドリガンドスクリーニングのためのラベルフリー検出マイクロアレイの開発

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Talanta.2015 Mar;134:705-711. S0039-9140(14)00994-1. doi: 10.1016/j.talanta.2014.12.012.Epub 2014-12-18.

MS-SPRiを用いた新規ペプチドリガンドスクリーニングのためのラベルフリー検出マイクロアレイの開発

Label-free detection microarray for novel peptide ligands screening base on MS-SPRi combination.

Weizhi Wang
Di Zhang
Zewen Wei
Zihua Wang
Xiangli Bu
Shu Yang
Qiaojun Fang
Zhiyuan Hu

PMID: 25618725 DOI: 10.1016/j.talanta.2014.12.012.

抄録

特定の標的に対して高い親和性と特異性を持つペプチドリガンドは、バイオメディカル分野で大きな関心を集めています。従来のペプチドスクリーニングの手順は、選択、配列決定、特性評価を含み、各ステップは時間と労力を要するものでした。このように、従来のペプチドのスクリーニングには、選択、配列決定、特性評価の各ステップが必要であり、それぞれのステップに時間と労力を要していました。本研究では、ラベルフリー検出マイクロアレイシステムを用いて、1ビーズ1化合物(OBOC)のスクリーニングを容易にすることを目的としている。2つの同一のユニットを持つマイクロウェルアレイチップは、1ウェル1ビーズの方法で候補のペプチドビーズをトラップすることができます。ビーズ上のペプチドはウェル内でin situで光放出され、一部は表面プラズモン共鳴イメージング（SPRi）のために2つの同一のチップに転送され、バイユニットのマイクロウェルアレイチップに残されたペプチドは、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間質量分析（MALDI-TOF-MS）によるin situシングルビーズシーケンシングのために残されます。このバイユニットインプリントチップシステムを用いて、10(4)の候補からADタンパク質に対する親和性ペプチドを定性・定量的に効率的にスクリーニングした。この方法は、高効率かつ高スループットのリガンドスクリーニングのための普遍的なソリューションを提供します。

Peptides ligands with high affinity and high specificity towards specific targets is catching a good deal of interests in biomedical field. Traditional peptide screening procedure involves selection, sequencing and characterization and each step is time-consuming and labor-intensive. The combination between different analytical methods could provide an integrated plan for efficient peptide screening. We report herein a label-free detection microarray system to facilitate the whole one-bead-one-compound (OBOC) peptide screening process. A microwell array chip with two identical units can trap the candidate peptide beads in one-well-one-bead manner. Peptides on beads were photo-released in situ in the well and partly transferred to two identical chips for Surface Plasmon Resonance imaging (SPRi), and peptide left in the bi-unit microwell array chip was remain for in situ single bead sequencing by matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS). Using the bi-unit imprinted chip system, affinity peptides towards AD protein were efficiently screened out both qualitatively and quantitatively from 10(4) candidates. The method provides a universal solution for high efficiency and high throughput ligands screening.