高通量方法产量库四聚物的探测分析

免疫测试称为“四聚物试验”可以检测和量化的血液样本中T细胞能够识别一个特定的抗原,如病毒蛋白。制作所需的分子探针这种类型的分析,然而,一直是困难和耗时的过程。

现在,加州大学圣塔克鲁兹分校研究人员领导的研究小组开发了一种方法来创建图书馆探针的高通量、大规模评估血液样本的T细胞的体验。发表的一篇论文中描述的新方法,自然通讯免疫学的研究,开辟了新的机遇癌症免疫疗法的发展,和评估患者病毒感染的免疫反应,包括COVID-19。

“每个人在知道有多么麻烦让这些化验的探测器,“说通讯作者尼古拉斯·Sgourakis加州大学圣塔克鲁兹分校的化学和生物化学助理教授。与传统方法”,你将需要大约一个星期一个肽复杂,但现在我们可以一盘100一天。”

T细胞在免疫系统中发挥核心作用,补充抗体(由B细胞)。识别并结合抗原的抗体(外源蛋白)在血液和其他体液,而T细胞只绑定到抗原显示在体内细胞的表面,使免疫系统检测感染或癌细胞。

这种差异使抗体测试相对简单和T细胞化验更具挑战性。构建一个探针检测特定的T细胞受体,必须纳入相应的抗原分子复杂,模仿的方式显示在细胞表面抗原,与主要组织相容性复合体(MHC)的蛋白质。Sgourakis一直在研究如何选择蛋白质片段和绑定到MHC蛋白在细胞,和新方法是建立在他的实验室发现的角色在这个过程中“分子伴侣’”。

“分子伴侣’是由自然加载MHC蛋白肽的细胞,所以我们把我们最喜欢的伴侣和改造,“Sgourakis说。

他之前的研究已经表明,伴侣可以弹射抗原MHC蛋白亲和力较低,确保只有高亲和性结合抗原可以显示正确的结构在细胞表面激活T细胞反应。所以Sgourakis设计了一个“占位符”肽用于准备大量预装MHC复合物。孵化的高亲和性抗原时,占位符是流离失所,这个反应可以并行执行大量的抗原在大规模系统中。

“这是一个力量倍增,使我们能够执行这些反应在高吞吐量,“Sgourakis说。“很多组织正在研究类似的方法,都有其优点和缺点。这种技术的优点是使用相同的系统,细胞使用自然,我们可以把它非常优雅与现有的单细胞分析工具”。

这项工作是在与纽约基因组中心的研究人员密切合作和宾夕法尼亚大学儿童医院,佩雷尔曼医学院。研究人员开始使用新方法来开发库的调查评估神经母细胞瘤的T细胞反应和癌症免疫疗法的设计。

然后是COVID-19,团队开始探索如何将新技术应用于解决新型冠状病毒的挑战。病毒感染,有许多不同的片段被感染细胞的病毒蛋白质可以显示,这是重要的,以确定哪些这些肽引起强烈的免疫反应。

“冠状病毒基因组的基础上,我们可以预测所有可能的肽合成,加载到MHC四聚体,和做一个搜罗找到哪些是被病人血液样本的T细胞,”Sgourakis解释道。“immunodominant-they引导某些多肽免疫反应的我们想要发现我们可以在疫苗中使用它们。”

这种方法也可以用来比较不同群的T细胞受体体验病人。随着人们年龄的增长,他们的T细胞剧目下降,导致挂载能力减弱免疫反应一种新的威胁。这可能是为什么年纪大的人更容易受到COVID-19。

“大问题之一就是为什么有如此多的变化在这种疾病的严重程度,“Sgourakis说。“我们可以使用这个技术筛选病人,看看差距是T细胞的体验,也许用这个作为诊断的患者将需要更多的强化治疗。”

参考

整体等。(2020)高吞吐量pMHC-I四聚物库生产使用即使伴娘肽交换。自然通讯。DOI:https://doi.org/10.1038/s41467 - 020 - 15710 - 1

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