生物膜由附著在兩個表面和彼此間的微生物細胞和胞外聚合物（EPSs，如胞外 DNA、胞外多糖、蛋白質(zhì)等生物分子）構(gòu)成，能保護病原體免受免疫反應(yīng)和傳統(tǒng)抗生素治療的影響，產(chǎn)生耐藥性。目前，80% 的細菌和真菌感染與生物膜形成有關(guān)，使得生物膜相關(guān)疾病的治療面臨巨大挑戰(zhàn)。多糖胞間粘附素（PIA）是多種微生物產(chǎn)生的關(guān)鍵生物膜成分，最初以N - 乙�；�的聚 - β - 1,6 - N - 乙酰葡糖胺（PNAG）生物形式合成，經(jīng)脫乙�；�形成成熟的胞外多糖。脫乙�；瘜τ诰S持PIA的正常功能、表面附著和生物膜形成至關(guān)重要，例如在表皮葡萄球菌和金黃色葡萄球菌中，IcaB 蛋白對 PNAG 脫乙�；�是形成堅固且具有毒性的PIA相關(guān)生物膜的前提條件。由于缺乏研究PIA的有效試劑和技術(shù)，對PIA多糖鏈中脫乙酰化的程度、位置和方式都尚不明確。盡管針對 PIA 的研究有一定進展，如抗 PNAG 單克隆抗體 F598 已進入二期臨床，對多種致病性微生物有強結(jié)合能力，在動物模型中也顯示出一定療效，且合成的脫乙�；疨NAG在疫苗開發(fā)方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，但這些成果仍無法滿足臨床需求。

文章題目為“Insights into biofilm architecture and maturation enable improved clinical strategies for exopolysaccharide-targeting therapeutics”于2024年12月發(fā)表在Cell Chemical Biology雜志，作者來自美國國家癌癥研究所化學生物學實驗室。

該團隊使用生物芯片點樣儀將873種不同的糖復(fù)合物（PNAG、糖蛋白、糖肽、糖脂、聚糖等）點印在PolyAn 2D環(huán)氧修飾的功能化玻片上，并使用125 - 200μg/mL的單克隆抗體TG10和F598孵育，隨后使用Cy3標記的熒光二抗結(jié)合，結(jié)果采用Innopsys熒光掃描儀進行統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)顯示抗體有良好的選擇性，僅對PNAG有相互作用。在對PNAG多糖序列設(shè)計時，主要針對5個不同的PNAG乙酰化位點，數(shù)字1代表乙酰化，0代表去乙�；�，發(fā)現(xiàn)抗體TG10主要結(jié)合去乙�；疨NAG、抗體F598主要結(jié)合乙酰化PNAG，如圖1

圖1：根據(jù)乙�；�程度帶電荷的不同設(shè)計出32種不同PNAG，其與抗體結(jié)合后的熒光結(jié)果統(tǒng)計圖

繼而對抗體的結(jié)合動力學進行分析，使用芯片點樣儀將59種聚糖樣品和對照（濃度為1mg/mL的PBS溶液）打印到Plexera SPRi芯片表面。點印區(qū)域14mm×14mm，樣品重復(fù)打印4次，形成一個15×16的微陣列。打印完成后，芯片在真空環(huán)境下避光干燥過夜，然后用 365nm UV光照射15分鐘進行光交聯(lián)。交聯(lián)后，用PBS和去離子水對芯片進行清洗，之后將其組裝到流動池中，并放入儀器中進行測試。以1xPBS含1% BSA作為運行緩沖液，調(diào)整SPRi的光學位置，待基線穩(wěn)定后開始結(jié)合實驗。將抗體注入流動池，設(shè)定250秒的結(jié)合時間和600秒的解離時間，流速為2mL/s。使用甘氨酸-HCl（10mM, pH2.0）作為再生緩沖液。為了獲得完整的滴定曲線，使用稀釋法將抗體濃度設(shè)定在100nM 至0.78nM的范圍內(nèi)進行檢測。結(jié)果使用Plexera SPR Data Analysis 軟件（Plexera）和 GraphPad Prism 10 （Dotmatics）進行分析，發(fā)現(xiàn)TG10和PNAG（00000）之間的KD值為9.7±0.6 nM，如圖2。

圖2：PlexArray HT儀器采用SPRi方法進行動態(tài)結(jié)合動力學過程分析，給不同濃度的TG10進行結(jié)合檢測，發(fā)現(xiàn)隨著劑量與結(jié)合的去乙酰化PNAG成正比（圖C），給予定量100 nM TG10與32種不同的PNAG動力學檢測（圖D），不同濃度的TG10與去乙酰化PNAG (00000) 的結(jié)合效果（圖E）

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生物膜內(nèi) PIA 存在高度乙�；�和脫乙酰化的不同區(qū)域，且這些區(qū)域在生物膜成熟過程中呈現(xiàn)動態(tài)變化，且能特異性結(jié)合高度脫乙�；疨NAG的單克隆抗體 TG10，與臨床二期試驗中的 F598 抗體結(jié)合特性互補，分別識別生物膜中不同乙�；癄顟B(tài)的PIA區(qū)域。研究深化了對PIA結(jié)構(gòu)和成熟過程的理解，為開發(fā)靶向PIA的治療藥物、完善疫苗和診斷試劑的設(shè)計提供了重要依據(jù)。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2024.11.005

Arrayjet位于英國愛丁堡，專注于提供生物芯片應(yīng)用領(lǐng)域的解決方案及服務(wù)。Mercury系列微量-皮升級／納升級點樣儀產(chǎn)品采用獨特的飛行噴墨點樣技術(shù)實現(xiàn)行業(yè)第一的快速、非接觸式微量液體處理。同時上萬種不同樣品可以進行快速點樣，更低的上樣體積可有效減少樣品損失，使您的珍貴樣品物盡其用。

Innopsys 成立于1999年�？偛课挥诜▏�，一直致力于生物醫(yī)學領(lǐng)域相關(guān)儀器和軟件的自主研發(fā)和生產(chǎn)。Innoscan系列掃描儀，采用先進的共聚焦PMT檢測器和多激光掃描光路，可以同時進行多通道熒光檢測。在基因組和蛋白組表達，腫瘤特異性標志篩查，病理組織篩查等方面都有非常廣泛的應(yīng)用。

普芯生物，源于美國Lumera（2003年成立）生物檢測部，2009年P(guān)lexera 成立，致力于研發(fā)無標記高通量SPRi系統(tǒng)和芯片藥物篩選技術(shù)，2018年推出第一代PlexArray HT 并不斷迭代，2023底年正式推出由蘇州普芯在國內(nèi)自主研發(fā)、國內(nèi)硬件生產(chǎn)和組裝同時重新設(shè)計軟件系統(tǒng)的PlexArray HT Ultra系列。

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