A protocol for recombinant protein quantification by densitometry
Creators
- 1. Université de Toulouse
- 2. National Research Institute for Agriculture, Food and Environment
- 3. French National Centre for Scientific Research
- 4. Institut Pasteur de Tunis
- 5. Tunis El Manar University
- 6. Tunis University
Description
Abstract The protein purity is generally checked using SDS‐PAGE, where densitometry could be used to quantify the protein bands. In literature, few studies have been reported using image analysis for the quantification of protein in SDS‐PAGE: that is, imaged with Stain‐Free™ technology. This study presents a protocol of image analysis for electrophoresis gels that allows the quantification of unknown proteins using the molecular weight markers as protein standards. Escherichia coli WK6/pHEN6 encoding the bispecific nanobody CH10‐12 engineered by the Pasteur Institute of Tunisia was cultured in a bioreactor and induced with isopropyl β‐D‐1‐thiogalactopyranoside (IPTG) at 28°C for 12 hr. Periplasmic proteins extracted by osmotic shock were purified by immobilized metal affinity chromatography (IMAC). Images of the SDS‐PAGE gels were analyzed using ImageJ, and the lane profiles were obtained in grayscale and uncalibrated optical density. Protein load and peak area were linearly correlated, and optimal image processing was then performed by background subtraction using the rolling ball algorithm with radius size 250 pixels. No brightness and contrast adjustment was applied. The production of the nanobody CH10‐12 was obtained through a fed‐batch strategy and quantified using the band of 50 kDa in the marker as reference for 750 ng of recombinant protein. The molecular weight marker was used as a sole protein standard for protein quantification in SDS‐PAGE gel images.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
الملخص يتم فحص نقاء البروتين بشكل عام باستخدام صفحة SDS، حيث يمكن استخدام قياس الكثافة لتحديد نطاقات البروتين. في الأدبيات، تم الإبلاغ عن عدد قليل من الدراسات باستخدام تحليل الصور لتحديد كمية البروتين في صحيفة بيانات سلامة المادة: أي، تم تصويرها باستخدام تقنية Stain-Free™. تقدم هذه الدراسة بروتوكولًا لتحليل الصور لهلام الرحلان الكهربائي الذي يسمح بتحديد كمية البروتينات غير المعروفة باستخدام علامات الوزن الجزيئي كمعايير للبروتين. تم استزراع الإشريكية القولونية WK6/pHEN6 التي تشفر الجسم النانوي ثنائي النوعية CH10 -12 الذي صممه معهد باستور في تونس في مفاعل حيوي وتم تحريضه باستخدام الأيزوبروبيل β-D -1 - thiogalactopyranoside (IPTG) عند 28 درجة مئوية لمدة 12 ساعة. تم تنقية البروتينات المحيطة بالبلازما المستخرجة بواسطة الصدمة التناضحية بواسطة كروماتوغرافيا تقارب المعادن المثبتة (IMAC). تم تحليل صور المواد الهلامية لصفحة صحيفة بيانات السلامة باستخدام ImageJ، وتم الحصول على ملفات تعريف الحارة بتدرج الرمادي والكثافة البصرية غير المعايرة. تم ربط حمل البروتين ومنطقة الذروة خطيًا، ثم تم إجراء المعالجة المثلى للصور عن طريق الطرح في الخلفية باستخدام خوارزمية الكرة المتدحرجة بحجم نصف قطر 250 بكسل. لم يتم تطبيق أي تعديل للسطوع والتباين. تم الحصول على إنتاج الجسم النانوي CH10 -12 من خلال استراتيجية دفعات التغذية وقياسها كميًا باستخدام نطاق 50 كيلو دالتون في العلامة كمرجع لـ 750 نانوغرام من البروتين المؤتلف. تم استخدام علامة الوزن الجزيئي كمعيار بروتين وحيد لقياس كمية البروتين في صور جل صفحة صحيفةبيانات سلامة المادة.Translated Description (French)
Résumé La pureté des protéines est généralement vérifiée à l'aide deLA PAGE SDS, où la densitométrie pourrait être utilisée pour quantifier les bandes protéiques. Dans la littérature, peu d'études ont été rapportées utilisant l'analyse d'image pour la quantification des protéines dans SDS‐PAGE : c'est-à-dire, imagées avec la technologie Stain‐Free™. Cette étude présente un protocole d'analyse d'image pour les gels d'électrophorèse qui permet la quantification de protéines inconnues en utilisant les marqueurs de poids moléculaire comme étalons protéiques. Escherichia coli WK6/pHEN6 codant pour le nanocorps bispécifique CH10-12 conçu par l'Institut Pasteur de Tunisie a été cultivé dans un bioréacteur et induit avec de l'isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG) à 28 °C pendant 12 h. Les protéines périplasmiques extraites par choc osmotique ont été purifiées par chromatographie d'affinité sur métal immobilisé (IMAC). Les images des gels SDS-page ont été analysées à l'aide d'ImageJ, et les profils de voie ont été obtenus en niveaux de gris et en densité optique non étalonnée. La charge protéique et la zone de crête ont été corrélées linéairement, et le traitement optimal de l'image a ensuite été effectué par soustraction de fond en utilisant l'algorithme de bille roulante avec une taille de rayon de 250 pixels. Aucun réglage de luminosité et de contraste n'a été appliqué. La production du nanocorps CH10-12 a été obtenue par une stratégie delot nourri et quantifiée en utilisant la bande de 50 kDa dans le marqueur comme référence pour 750 ng de protéine recombinante. Le marqueur de poids moléculaire a été utilisé comme seule norme protéique pour la quantification des protéines dans les images de gel SDS-page.Translated Description (Spanish)
Resumen La pureza de la proteína generalmente se verifica utilizando SDS-PAGE, donde se podría utilizar la densitometría para cuantificar las bandas de proteína. En la literatura, se han informado pocos estudios que utilicen el análisis de imágenes para la cuantificación de proteínas en SDS‐PAGE: es decir, imágenes con tecnología Stain‐Free™. Este estudio presenta un protocolo de análisis de imágenes para geles de electroforesis que permite la cuantificación de proteínas desconocidas utilizando los marcadores de peso molecular como estándares de proteínas. Escherichia coli WK6/pHEN6 que codifica el nanocuerpo biespecífico CH10-12 diseñado por el Instituto Pasteur de Túnez se cultivó en un biorreactor y se indujo con isopropil β-D-1-tiogalactopiranósido (IPTG) a 28 °C durante 12 h. Las proteínas periplásmicas extraídas por choque osmótico se purificaron mediante cromatografía de afinidad por metales inmovilizados (IMAC). Las imágenes de los geles SDS-PAGE se analizaron utilizando ImageJ, y los perfiles de carril se obtuvieron en escala de grises y densidad óptica no calibrada. La carga de proteína y el área del pico se correlacionaron linealmente, y luego se realizó un procesamiento óptimo de la imagen mediante la resta de fondo utilizando el algoritmo de bola rodante con un tamaño de radio de 250 píxeles. No se aplicó ajuste de brillo y contraste. La producción del nanocuerpo CH10‐12 se obtuvo a través de una estrategia de alimentación por lotes y se cuantificó utilizando la banda de 50 kDa en el marcador como referencia para 750 ng de proteína recombinante. El marcador de peso molecular se utilizó como único estándar de proteína para la cuantificación de proteínas en imágenes de gel SDS-PAGE.Files
mbo3.1027.pdf
Files
(16.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e6f9bb7792a91a6e82a7ed09e4e08f10
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- بروتوكول للقياس الكمي للبروتين المؤتلف عن طريق قياس الكثافة
- Translated title (French)
- Un protocole de quantification des protéines recombinantes par densitométrie
- Translated title (Spanish)
- Un protocolo para la cuantificación de proteínas recombinantes por densitometría
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3014588818
- DOI
- 10.1002/mbo3.1027
References
- https://openalex.org/W1518917058
- https://openalex.org/W1532724693
- https://openalex.org/W1965745529
- https://openalex.org/W1989319638
- https://openalex.org/W1990583552
- https://openalex.org/W1998292458
- https://openalex.org/W2001190373
- https://openalex.org/W2017695960
- https://openalex.org/W2020175852
- https://openalex.org/W2020356184
- https://openalex.org/W2058039595
- https://openalex.org/W2067685428
- https://openalex.org/W2071122929
- https://openalex.org/W2090136358
- https://openalex.org/W2142256955
- https://openalex.org/W2157979655
- https://openalex.org/W2239384431
- https://openalex.org/W2302175185
- https://openalex.org/W2486819405
- https://openalex.org/W2889042989
- https://openalex.org/W4293247451