コレラ毒素の干渉のない検出のための親和性ペプチドの選択

コレラ毒素は、choleraのビブリオの主要な毒性剤であり、適切な臨床治療なしで数時間内に重度の脱水、ショックを引き起こし、死を引き起こす可能性があります。この研究では、コレラ毒素サブユニットB（CTX-B）に結合するユニークで短いペプチドがM13ファージディスプレイを介して選択された方法を提示します。組換えCTX-Bを超えるバイオパンニングは、VQCRLGPPWCAKのアミノ酸配列を備えたユニークなペプチドの迅速なスクリーニングをもたらし、ELISAを使用して分析されたファージ変形したペプチドは、CTX-Bに対して特定の親和性を示すことがわかりました。バイオセンサーの開発における親和性ペプチドの使用に対処するために、新しく選択されたペプチドの配列を修飾し、化学的に合成して、一連の親和性ペプチドを作成しました。バイオセンサーの性能は、プラズモニックベースの光学技術：局所的な表面プラズモン共鳴（LSPR）と表面強化ラマン散乱（SERS）を使用して研究されました。3σルールでLSPRによって取得された検出限界（LOD）は1.89ng/mlでしたが、SERSのLODは3.51pg/mLでした。どちらの場合も、感度は以前に報告された値よりもはるかに高く、センサーシステムはV.コレラから分泌される実際のCTX-Bに固有でしたが、CTX-AB5ではありませんでした。

Cholera toxin is a major virulent agent of Vibrio cholerae, and it can rapidly lead to severe dehydration, shock, causing death within hours without appropriate clinical treatments. In this study, we present a method wherein unique and short peptides that bind to cholera toxin subunit B (CTX-B) were selected through M13 phage display. Biopanning over recombinant CTX-B led to rapid screening of a unique peptide with an amino acid sequence of VQCRLGPPWCAK, and the phage-displayed peptides analyzed using ELISA, were found to show specific affinities towards CTX-B. To address the use of affinity peptides in development of the biosensor, sequences of newly selected peptides were modified and chemically synthesized to create a series of affinity peptides. Performance of the biosensor was studied using plasmonic-based optical techniques: localized surface plasmon resonance (LSPR) and surface-enhanced Raman scattering (SERS). The limit of detection (LOD) obtained by LSPR with 3σ-rule was 1.89ng/mL, while SERS had a LOD of 3.51pg/mL. In both cases, the sensitivity was much higher than the previously reported values, and our sensor system was specific towards actual CTX-B secreted from V. cholera, but not for CTX-AB5.