DỤNG CỤ ĐỂ ĐẦU TƯ TƯƠNG TÁC THUỐC PROTEIN-PROTEIN

Những ưu điểm và nhược điểm của các kỹ thuật in vivo hiện tại để phân tích các tương tác protein-protein (PPI) đã được thảo luận  ở đây. Trong khi một số trong số chúng có thể đã được đo bằng đầu đọc hấp thụ đơn giản, hầu hết chúng sử dụng các phóng viên dựa trên huỳnh quang hoặc phát quang. Phạm vi của các thiết bị đo lường hoặc hình dung huỳnh quang và phát quang là khá rộng. Các công cụ khác nhau có ưu điểm và nhược điểm của chúng và có thể cung cấp thông tin khác nhau. Ở đây chúng tôi tóm tắt các công cụ để đo lường các phương pháp được mô tả trong phần trước và mô tả các đặc điểm chính của chúng liên quan đến các kỹ thuật này.

 

MÁY ĐỌC MICROPLATE 

KỸ THUẬT PPI SỬ DỤNG ĐỌC MICROPLATE

Máy đọc Microplate là một nhóm các công cụ bao gồm cả hai, đầu đọc công nghệ đơn và đầu đầu đọc đa chế độ . Ưu điểm chính của đầu đọc vi bản so với các dụng cụ đo lường PPI khác là chúng có thể đo được nhiều mẫu trong một thời gian tương đối ngắn: tất cả các đầu đọc có thể đo được các tấm siêu nhỏ 96 giếng, và một số cũng có thể đo được các tấm siêu nhỏ 384 giếng và 1536 giếng. Ngoài ra, chúng có độ nhạy tuyệt vời cho cả hai phép đo huỳnh quang và phát quang do sử dụng các ống nhân quang có thể phát hiện ngay cả lượng photon nhỏ nhất. Tuy nhiên, so với các công cụ hình ảnh như kính hiển vi đồng tiêu và  hệ thống hinh ảnh in vivo, đầu đọc vi bản cung cấp hầu như không có thông tin không gian nào cho phép nội địa hóa tương tác.

 

Một  đầu đọc vi mạch hấp thụ đơn giản được trang bị các bộ lọc phù hợp thường đủ để định lượng hoạt động của các enzyme sinh màu được sử dụng trong các hệ thống hai giống men lai và tách ubiquitin của nấm men. Một đầu đọc hấp thụ dựa trên đơn sắc cũng rất phù hợp cho ứng dụng này.

Bất kỳ máy đọc vi bản phát quang hoặc  máy đọc quang phổ  có thể được sử dụng để định lượng độ phát quang phát ra trong quá trình thử nghiệm bổ sung split-luciferase. Tuy nhiên, đối với các  thử nghiệm BRET , nên sử dụng các đầu đọc đa chế độ đọc vì chúng có thể được trang bị các bộ lọc cần thiết để phân biệt phát xạ chấp nhận với phát xạ của nhà tài trợ. Các xét nghiệm BRET cũng có thể được thực hiện với máy đơn sắc; tuy nhiên, độ nhạy thấp hơn nhiều so với khi sử dụng bộ lọc và do đó không được khuyến nghị.

 

Cả FRET và Lưỡng phân tử bổ sung huỳnh quang (BiFC) có thể được đo bằng cách sử dụng bất kỳ đầu đọc huỳnh quang với các bộ lọc phù hợp. Tuy nhiên, vì phạm vi phổ của các cặp FRET có thể rất rộng, nên thử nghiệm bất kỳ chất huỳnh quang nào phát ra ở bước sóng lớn hơn 600nm so với phạm vi phổ của thiết bị, như trong một số độc giả, phần mở rộng của dải phổ đến 850 hoặc 900nm là tùy chọn. Như trong trường hợp BRET, hiệu suất FRET khi sử dụng bộ lọc thường tốt hơn so với máy đơn sắc.

Mặc dù thông thường các đầu đọc vi bản hiện đại có thể đo TR-FRET, đôi khi nó là một tính năng tùy chọn có thể thiếu trong các thiết bị cấp thấp hoặc cũ hơn. Tuy nhiên, thuật ngữ TR-FRET hầu như không được sử dụng trong các thông số kỹ thuật: thay vào đó, hãy tìm TRF (Thời gian phân giải huỳnh quang) (Huỳnh quang giải quyết theo thời gian). Trên thực tế, từ góc độ công cụ, phép đo TR-FRET chỉ là sự kết hợp của 2 phép đo TRF – một cho người cho và một cho người nhận. Các phép đo TR-FRET cũng có hiệu suất tốt hơn khi được đo bằng các bộ lọc thay vì các bộ đơn sắc và phải chứng minh một lần nữa rằng dải phổ của thiết bị cho phép đo tất cả các fluorophores có liên quan, vì phép đo ở 665nm là phổ biến trong một số xét nghiệm TR-FRET.

 

.

Chu kì bán rã các phép đo huỳnh quang đòi hỏi phần cứng riêng biệt và không có sẵn trong bất kỳ đầu đọc đa chế độ nào. Mặc dù một số thiết bị khác nhau đã có sẵn trong quá khứ từ các nhà sản xuất lớn, bao gồm Hệ thống phát hiện Tecan và Berthold (hiện là một phần của Berthold Technologies), hầu hết trong số chúng đã bị ngừng sử dụng và hiện tại, đầu đọc vi bản duy nhất có khả năng huỳnh quang trọn đời là NovaFluor PR từ sự cải tiến huỳnh quang.

 

Giới thiệu về đầu đọc vi bản từ Berthold Technologies cho nghiên cứu PPI

 

KỸ THUẬT PPI SỬ DỤNG KÍNH HIỂN VI HUỲNH QUANG

Kính hiển vi huỳnh quang (thường là kính hiển vi đồng tụ) có thể được sử dụng để hình dung vị trí của các tương tác protein-protein ở cấp độ mô và tế bào. Một số kính hiển vi là các thiết bị rất tinh vi có thể được mở rộng bằng cách sử dụng các tiện ích bổ sung phần cứng để có thể thực hiện nhiều kỹ thuật hữu ích trong nghiên cứu PPI, chẳng hạn như Chụp ảnh suốt đời bằng huỳnh quang (FLIM). Tuy nhiên, chúng có một số hạn chế: chúng cung cấp thông lượng thấp, bởi vì các mẫu phải được kiểm tra từng cái một và chúng không phù hợp với các phương pháp dựa trên phát quang. Những nhược điểm khác bao gồm phản ứng quang hóa và nhiễm độc quang gây ra bởi sự tiếp xúc lâu của các mẫu với ánh sáng trong quá trình quan sát (hiện tượng thường không có trong đầu đọc vi bản vì thời gian đo ngắn được sử dụng, thường là khoảng 0,1 giây). Kính hiển vi huỳnh quang thường được sử dụng để thực hiện FRET, FLIM FRET và BiFC. Một cuộc thảo luận chi tiết về kính hiển vi huỳnh quang nằm ngoài phạm vi của bài viết này.

KỸ THUẬT PPI SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG HÌNH ẢNH VIVO

Hệ thống hình ảnh Invio, như kính hiển vi huỳnh quang, cũng dựa vào hình ảnh để bản địa hóa và trực quan hóa các tương tác protein-protein, nhưng công nghệ này sử dụng các mẫu vĩ mô (chuột, chuột, cây giống, lá, cây trong chậu …). Do đó, các hệ thống hình ảnh in vivo là công cụ được lựa chọn để định vị PPI trong cơ thể sinh vật hoặc áp dụng các kỹ thuật không có sẵn với kính hiển vi, như phương pháp dựa trên phát quang. Tuy nhiên, độ nhạy huỳnh quang của hệ thống hình ảnh in vivo thấp hơn đáng kể so với kính hiển vi huỳnh quang, có thể gây khó khăn cho việc phát hiện FRET, ví dụ, trừ khi phát xạ ánh sáng mạnh và xảy ra trên bề mặt mẫu (lá, da ,. ..). Đây là kết quả của việc ít ánh sáng chiếu vào mẫu trên một đơn vị bề mặt vì các mẫu lớn được sử dụng. Độ dày của mẫu cũng dẫn đến sự hấp thụ ánh sáng và tán xạ cao hơn nhiều, cả ánh sáng kích thích và phát xạ. Thông lượng của hệ thống hình ảnh in vivo cao hơn so với kính hiển vi vì vùng hình ảnh lớn cho phép một số động vật hoặc thực vật được chụp ảnh đồng thời.

Các hệ thống hình ảnh in vivo là một giải pháp phổ biến để thực hiện các xét nghiệm bổ sung split-luciferase để phát hiện các tương tác protein-protein trong planta. Điều này có thể đạt được chỉ đơn giản bằng cách chuyển đổi các lá của cây quan tâm, và cùng một lá có thể được chuyển đổi với các kết hợp khác nhau của hệ thống phóng viên với các protein quan tâm. NightShade LB 985 là một hệ thống phổ biến cho ứng dụng này. Kết quả tốt cho các thử nghiệm bổ sung split-luciferase đã được công bố, ví dụ, trong Lin et al. 2019Liu et al. 2017,Dong et al. 2018, và Yang et al. 2019.

Ngoài các thử nghiệm bổ sung split-luciferase, BRET và BiFC đã được thực hiện thành công bằng cách sử dụng các hệ thống hình ảnh in vivo. FRET cũng đã được báo cáo nhưng, theo hiểu biết của chúng tôi, không phải cho nghiên cứu về tương tác protein-protein.

 

Tìm kiếm nhanh dịch vụ Berthold tại Việt Nam

Office: 11/84 Ngoc Khanh Street, Ba Dinh District, Hanoi VIETNAM

Mr. Mark Pham

Phone: +84 903 114 883

Email: bio@berthold.vn

Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để tìm hiểu về những sản phẩm đo lường chính xác trong Sinh học Phân Tử và Y Sinh.

 

Liên hệ