Biopolym. Cell. 2020; 36(4):271-278.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000A32
Молекулярна та клітинна біотехнології
Дослідження ефективності орієнтованої іммобілізації антитіл на поверхні сенсора ППР за допомогою білка А стафілокока або його рекомбінантного аналога
1, 2Бахмачук А. О., 1, 3Горбатюк О. Б., 1Рачков О. Е., 1, 2Солдаткін О. П.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03143
  2. Інститут високих технологій,
    Київський національний університет імені Тараса Шевченка
    пр. Академіка Глушкова 2, кор. 5, Київ, Україна, 03022
  3. ДУ «Інститут генетичної і регенеративної медицини НАМН України»
    вул. Вишгородська, 67, Київ, Україна, 04114

Abstract

Мета. Порівняння імуноглобулін-зв’язувальної активності білка А стафілокока (SPA) або рекомбінантного білка A стафілокока зі спеціально введеним С-кінцевим залишком цистеїну (SPA-Cys) після їх іммобілізації на золотій сенсорній поверхні спектрометра поверхневого плазмонного резонансу (ППР). Методи. SPA або SPA-Cys були іммобілізовані на золотій сенсорній поверхні для формування двох варіантів біоселективних елементів біосенсора. Дослідження IgG-зв’язувальної активності іммобілізованих білків проводили за допомогою спектрометрії ППР. Результати. Сенсорний відгук при іммобілізації SPA виявився більш ніж втричі меншим за відгук, отриманий при іммобілізації SPA-Cys. Також, по кількості іммобілізованих молекул – майже чотирикратна перевага за SPA-Cys. Крім того, біоселективний елемент на основі SPA-Cys значно краще зв’язує IgG, ніж біоселективний елемент на основі SPA. Висновки. Дослідження процесів іммобілізації SPA або SPA-Cys на сенсорній поверхні спектрометра ППР, а також взаємодії іммобілізованих білків з IgG, продемонструвало очевидні переваги рекомбінантного білка А.
Keywords: антитіла, рекомбінантний білок А Staphylococcus aureus, іммобілізація білка, поверхневий плазмонний резонанс
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Sheikh N, Sheikh O. Forecasting of biosensor technologies for emerging point of care and medical IoT applications using bibliometrics and patent analysis. PICMET 2016 Proceedings. 2016; 3082-93.
[2] Soldatkin A, Dzyadevych S, Korpan Y, Sergeyeva T, Arkhypova V, Biloivan O, Soldatkin O, Shkotova L, Zinchenko O, Peshkova V, Saiapina O, Marchenko S, El'skaya A. Biosensors. A quarter of a century of R&D experience. Biopolym Cell. 2013; 29(3):188-206.
[3] Felix F, Angnes L. Electrochemical immunosensors - a powerful tool for analytical applications. Biosens Bioelectron. 2018; 102:470-8.
[4] Homola J. Present and future of surface plasmon resonance biosensors. Anal Bioanal Chem. 2003; 377(3):528-39.
[5] Wiseman M, Frank C. Antibody Adsorption and Orientation on Hydrophobic Surfaces Langmuir. 2012; 28(3):1765-74.
[6] Makaraviciute A, Ramanaviciene A. Site-directed antibody immobilization techniques for immunosensors. Biosens Bioelectron. 2013; 50:460-71.
[7] Uhlen M, Guss B, Nilsson B, Gatenbeck S, Philipson L, Lindberg M. Complete sequence of the staphylococcal gene encoding protein A. J Biol Chem. 1984; 259(3):1695-702.
[8] Kanno S, Yanagida Y, Haruyama T, Kobatake E, Aizawa M. Assembling of engineered IgG-binding protein on gold surface for highly oriented antibody immobilization. J Biotechnol. 2000; 76(2-3):207-14.
[9] Gorbatiuk O, Bakhmachuk A, Dubey L, Usenko M, Irodov D, Okunev O, Kostenko O, Rachkov A, Kordium V. Recombinant Staphylococcal protein A with cysteine residue for affinity chromatography stationary phase preparation and immunosensor applications. Biopolym Cell. 2015; 31(2):115-22.
[10] Gorbatiuk O, Okunev O, Nikolaev Y, Svyatenko O, Kordium V. Construction, expression, functional characterization and practical application of fusion protein SPA-BAPmut. Biopolym Cell. 2013; 29(1):49-54.
[11] Rachkov A, Holodova Yu, Ushenin Yu, Miroshnichenko D, Telegeev G, Soldatkin A. Development of bioselective element of SPR spectrometer for monitoring of oligonucleotide interactions and comparison with thermodynamic calculations. Sens Lett. 2009; 7(5):957-61.
[12] Bakhmachuk A, Gorbatiuk O, Palyvoda O, Dons'koi B, Rachkov A, Soldatkin A. Study on interactions of human IgG with immobilized anti-IgG or recombinant Staphylococcal protein A using surface plasmon resonance spec-trometry. Biopolym Cell. 2016; 32(1):54-60.
[13] Stenberg E, Persson B, Roos H, Urbaniczky C. Quantitative determination of surface concentration of protein with surface plasmon resonance using radiolabeled proteins. J Colloid Interface Sci. 1991; 143(2):513-26.
[14] Erickson H. Size and shape of protein molecules at the nanometer level determined by sedimentation, gel filtration, and electron microscopy. Biol Proced Online. 2009; 11(1): 32-51.
[15] Sergeyeva T, Soldatkin A, Rachkov A, Tereschenko M, Piletsky S, El'skaya A. β-Lactamase label-based potentiometric biosensor for α-2 interferon detection. Anal Chim Acta. 1999; 390(1-3):73-81.
[16] Thevenot D, Toth K, Durst R, Wilson G. Electrochemical biosensors: recommended definitions and classification. Biosens Bioelectron. 2001; 16(1-2):121-31.