High-throughput analysis and protein engineering using microcapillary arrays.
High-throughput analysis and protein engineering using microcapillary arrays.
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DOI：
10.1038/nchembio.1978
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发表时间：
2016-02
影响因子：
14.8
通讯作者：
Cochran JR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen B;Lim S;Kannan A;Alford SC;Sunden F;Herschlag D;Dimov IK;Baer TM;Cochran JR
我们描述了一种多用途技术平台，称为μSCALE（微毛细管单细胞分析和激光提取），它可以对酵母或细菌表达的数百万种蛋白质变体进行大规模并行定量生化和生物物理测量。μSCALE在微毛细管阵列内空间分离单个细胞，实现重复成像、细胞生长和蛋白表达。我们使用一系列荧光测定法对细胞及其蛋白质产物进行了高通量分析，包括结合亲和力测量和动态酶测定。精确的基于激光的提取方法允许从微毛细管中快速回收活克隆及其遗传物质以供进一步研究。通过μSCALE，我们发现了一种针对临床癌症靶点的新抗体，开发了一种橙子荧光蛋白生物传感器，并设计了一种对其抑制剂敏感性降低的酶。这三种不同的蛋白质分析和工程应用，每种都有独特的分析要求和不同的宿主生物，突出了我们平台的灵活性和技术能力。
We describe a multi-purpose technology platform, termed μSCALE (Microcapillary Single Cell Analysis and Laser Extraction), that enables massively parallel, quantitative biochemical and biophysical measurements on millions of protein variants expressed from yeast or bacteria. μSCALE spatially segregates single cells within a microcapillary array, enabling repeated imaging, cell growth, and protein expression. We performed high-throughput analysis of cells and their protein products using a range of fluorescent assays, including binding affinity measurements and dynamic enzymatic assays. A precise laser-based extraction method allows rapid recovery of live clones and their genetic material from microcapillaries for further study. With μSCALE, we discovered a new antibody against a clinical cancer target, evolved an orange fluorescent protein biosensor, and engineered an enzyme with reduced sensitivity to its inhibitor. These three distinct protein analysis and engineering applications, each with unique assay requirements and different host organisms, highlight the flexibility and technical capabilities of our platform.
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