著者らは、彼について数字を準備ネイサン ジョンソンを感謝したいです。この研究は、米国エネルギー省のオフィスの生物学・環境研究 (ゲノム科学プログラム)、移行 (ミント) 研究室研究開発の内細菌叢解析によって資金を供給されるパン オミックス プログラムによって支えられました。イニシアチブは、国家機関の健康国立環境衛生研究所 (R01 ES022190) と同様、太平洋の北西国立研究所で、NIH (P42 ES027704)。KEBJ は、R21 HD084788 新規マルチ弔抽出技術開発する金融支援を感謝したいです。この作品で、w. r. ワイリー環境分子科学研究所 (EMSL)、DOE 国立科学ユーザー施設で太平洋の北西国立研究所 (なり) を行った。なり、マルチ プログラム国立研究所契約 DE AC06 76RL01830 下 DOE のバテルが運営。

注: 非常にウェット土壌は抽出の有効性を損なうことがなく抽出前に凍結乾燥することができます。湿った土も使用できますが、特定の比率で試薬を追加する場合に考慮すべき。
注: 2 つの 50 mL チューブ (最大 50 mL チューブあたり 10 g 土) 間で分割する必要があります抽出あたりの乾燥した土壌重量の 20 g を使用することをお勧めします。抽出は、使用可能なサンプルに依存する上下に拡張できます。
注: 乾燥した土壌サンプルは均質化し、小さな根や岩を削除するために 3 mm のスクリーンを通してふるわれたことができます。サンプル画面でスタックを取得しますと、ウェット土壌試料をふるいないか。
1. 土壌のセル換散と代謝、蛋白質および脂質 (タイミング 〜 1 d) の抽出
<ol><li>20 g の土壌サンプルあたりメタノール/クロロホルム互換性のあるは、2 つの別の 50 mL チューブに 10 g の重量を量る。クロロホルムはほとんどのプラスチック、サンプルの汚染を溶出するように選択すると、チューブに非常に注意をします。ポリプロピレンまたはポリテトラフルオロ エチレン (PTFE) から可能なまたはプラスチック管が行われるたびに、ガラスを使用します。 : 注意氷、クールな土壌初期の重量を量ると均質化の手順中に可能な限り。</li>
	<li>各管に 10 mL のクロロホルム洗浄ステンレスとガーネットのビーズを追加します。氷の上を追加 4 mL 冷たい超純水の各管 (2 つの管の間の 1 つのサンプル分割) に (浄化システムの材料の表を参照) を水し、ヒューム フードに氷バケットにサンプルを転送。</li>
	<li>25 mL ガラス製血清ピペットを使用して、簡単に 20 mL の冷たい 2:1 クロロホルム: メタノール (v/v) を追加します。 注意: クロロホルム: メタノールは潜在的な健康への急性影響: 皮膚刺激、可能な化学熱傷および呼吸器系への刺激。腎臓、肝臓、心臓に影響を与える可能性があります。適切な保護眼鏡、衣類、手袋を着用し、発煙のフードとは限りません。</li>
	<li>ソリューションには、蓋と渦を締めます。2:1 choloroform:methanol は原核生物の細胞壁を破ることができます、また酵素を不活性化します。</li>
	<li>可能であれば 50 mL チューブ渦添付ファイルと水平方向に冷蔵庫内の 4 ° C で 10 分間の渦にチューブを接続します。その後、完全にそれらを冷却するために 〜 15 分-80 ° C のフリーザーの中サンプルを置きます。</li>
	<li>30 に対する振幅 60% で 6 mm (1/4") プローブを各サンプルを超音波ヒューム フード内プローブ超音波発生装置を使用して s の各氷の上。 注意: sonicating ながら筐体と耳の保護を和らいでサウンドを使用することをお勧めします。高電圧は電源の供給と高周波ケーブルであります。アクティブ ・ プローブ; と下部またはサンプル容器の側面に触れないようにそれは亀裂、プラスチックを溶かします。</li>
	<li>多くの熱を生成することができます sonicating として 〜 15 分-80 ° C のフリーザーにサンプルを配置します。</li>
	<li>1.5 1.7 の手順を繰り返します。 注: サンプルは換散プロシージャ全体で寒い日になっていることを確認します。</li>
	<li>遠心分離機の 4 ° C、5 分間 4,000 x g でサンプルこの時点で、サンプルは上部の代謝物層、蛋白質中間層と下層脂質 (および残りの破片ペレット) に分離されます。図 1を参照してください。</li>
	<li>アイスバ ケットに氷のサンプルを場所外し、ヒューム フード、10 mL のガラス製血清ピペットを使用して、内部上部代謝物層 2 つの 50 mL チューブから 1 つの大きなガラスの瓶に。 注: を避ける; ピペットに蛋白質のレイヤーのいずれかを吸引必要な場合は、代謝物の小さな層をままにします。</li>
	<li>低脂質層に浮遊して蛋白質中間膜をリリースする 50 mL のチューブに少しだけ傾けます。きれいなステンレス フラット ヘッド ラボへらを使用して、慎重に蛋白質の中間層の両方をスクープ、一緒に 1 つの新しい 50 mL のチューブにそれらを置きます。</li>
	<li>25 mL ガラス製血清ピペットを使用して、1 つの大きなガラス瓶に下位の脂質層を削除します。 注: 意欲的な土壌粒子を回避しようとしてください。ただし、いくつかの土の破片や粒子を一緒に志しました脂質は後で削除されます。</li>
	<li>代謝と脂質の上に通気性膜ガラス瓶と真空濃縮乾燥まで乾燥 (脂質 4 〜 5 h、代謝産物の一夜)。</li>
	<li>タンパク質サンプル チューブおよび残りの破片ペレット チューブ、それぞれに冷たいメタノール 20 mL、渦を追加します。これは、それを投げる前に残骸から任意の可能な残りのタンパク質を可溶化する前に、クロロホルムを洗い流す破片ペレットのため。</li>
	<li>破片ペレットし蛋白質 4 ° C、5 分間 4,000 x g で層間、ヒューム フード内有害廃棄物コンテナーにメタノールをデカントを遠心します。</li>
	<li>蛋白質および残骸のペレットを液体窒素で凍結し、乾 (-105 ° C メタノール-98 ° C の凍結ポイントを非常に低いことが原因のことができるコレクター温度) とエアカーテン 〜 2 時間。 注: は過剰の可溶化が難しくなるために、ペレットを乾燥します。</li>
	<li>蛋白質中間チューブおよび破片ペレットのそれぞれに 20 mL にタンパク質の可溶化バッファー (4 %sds、100 mM DTT (DL ジチオトレイトール) 50 mM tris バッファー、pH 8.0; 参照補助試薬セットアップ) の 10 mL を追加します。 注意: SDS により、急性毒性、可燃性です。それは、皮膚、眼、気道刺激性です。手袋と安全メガネを着用してください。</li>
	<li>発煙のフード プローブ超音波 30 20% 振幅のサンプル ソリューションに持参する s。2 分の渦。</li>
	<li>300 rpm、50 ° C で 30 分間ラボ チューブ回転子にタンパク質の可溶化蛋白質の層間サンプルを配置します。</li>
	<li>水平渦任意の残りのままの細胞を溶解にさらに 10 分間破片サンプルと共に回転して残り 20 分間蛋白質層間のサンプル。</li>
	<li>すべての 10 分間、室温 (RT)、4,500 x g でサンプルを遠心し、サンプルあたり各管から 2 つの 50 mL チューブに上清を収集します。</li>
	<li>10 mL の可溶化バッファー蛋白質層間ペレットを超音波し、渦戻るソリューション、遠心分離前に追加します。</li>
	<li>固定角バケット ローター内の 4 ° C, 10 分間 8,000 × g で遠心分離機し、均等に 2 つの 50 mL チューブに培養上清を組み合わせます。 メモ: 最終的なの遠心分離は過度の汚染フミン物質を除去する必要が。</li>
	<li>これが各 30 mL がある 2 つの 50 mL チューブに培養上清をデカントします。その後、10 mL のガラス製血清ピペットを使用して、各管に TCA (トリクロロ酸) 7.5 mL を追加します。ソリューションに渦。これにより、20% 各 30 mL サンプルの TCA (調整) 注意: TCA は腐食性、有毒であり 5 月皮膚のやけどを引き起こします。手袋と安全メガネを着用してください。</li>
	<li>一夜にして 2 時間-20 ° C のフリーザーにサンプルを配置します。 注意: 蛋白質 1 h 以内通常沈殿させるが左一晩 (18 h まで) することができます。 注意: 蛋白質の酸加水分解可能なため 18 h より長く行く TCA 抽出てはいけないです。サンプルは凍結されている場合は; 氷の上それを解凍します。過去の雪解けのウォーム アップのサンプルを聞かせてはいけません。</li>
	<li>沈殿したタンパク質を餌に 4 ° C, 10 分間 4,500 x g でサンプルを遠心し、廃棄物に上清をデカントします。</li>
	<li>各蛋白ペレット、渦とペレットのような結合する 1 つの管に 100% 氷冷アセトン 10 mL を追加します。</li>
	<li>(バランスを使用)、結合された餌を含んでいる管を遠心し、廃棄物に上清をデカントします。 注意: アセトン気道や皮膚や目の炎症の原因し、は、可燃性の液体および蒸気。手袋・保護メガネと白衣を着用、ヒューム フードの仕事します。</li>
	<li>2 回 1.5 mL のアセトンおよび最終的に 5 分 10,000 x g で最後のスピンの 2 mL チューブへの転送を使用してペレットを洗浄します。</li>
	<li>廃棄物に上清をデカント乾燥ペレットを発煙のフードの 〜 20 分または窒素気流下における紙ワイプ倒立ペレットは少し亀裂を開始するまで許可する.</li>
	<li>ペレットのサイズによって、タンパク質の可溶化バッファーの 100-200 μ L を追加します。 注意: 可能な限り低くサンプルに追加可溶化バッファーのボリューム。その後フィルター支援サンプル準備 (FASP) のみ列ごとに可溶化されたサンプルの 50 μ L まで使用できます。いずれかはより複数の FASP 列に分割する必要があります。</li>
	<li>超音波および渦のソリューションにペレット。サンプルはその後遠心分離と削除されるタンパク質と共に沈降腐植物質による粘性かもしれないことに注意してください。</li>
	<li>ソリューションにタンパク質を可溶化し、タンパク質の消化に進む 300 rpm、40 ° C で 30 分間、インキュベーター/シェーカーでサンプルを振る。</li>
	<li>スナップは、タンパク質消化の準備ができるまで液体窒素、-80 ° C のフリーザーの店でサンプルを凍結します。</li>
</ol>2. 脂質準備 (タイミング 〜 20 分)
<ol><li>脂質サンプルは乾燥、バイアル、ソリューションに渦と 1.5 mL ポリプロピレン チューブに転送する 2:1 クロロホルム: メタノール 200 μ L を加えるガラス追加 200 μ L を追加バイアル、渦とピペットの残りの脂質とチューブに転送します。</li>
	<li>遠心分離機の 4 ° C で 5 分間、12,000 × g でサンプルから破片</li>
	<li>クロマトグラフィー-タンデム質量分析 (LC ・ MS/MS補正方法の詳細) まで脂質バイアル、-20 ° C でストアに上澄みを転送します。</li>
	<li>作製直後にサンプルを分析することはできません、する場合、脂質は酸化・劣化を防ぐために-20 ° C で溶剤に格納される必要があります。</li>
</ol>3. 代謝物の調製及び誘導体化 (タイミング 〜 5 h)
<ol><li>抽出の翌日には、速度 Vac から代謝物サンプルを削除し、GC での誘導体化と分析準備が整うまで-20 ° C で乾燥保存します。そうでない場合は楽器のための適切なプロトコルを使用してそれらを準備して GC での代謝産物を実行しています。</li>
	<li>前処理の直前に GC の分析のための代謝物はメタノール、ボルテックス、1.5 mL ポリプロピレン チューブに追加の 200 μ L の追加によって大規模なガラスの瓶からそれらを転送します。もう一度繰り返します。</li>
	<li>4 ° C、10 分間 12,000 × g でチューブを遠心分離します。小さなガラスの瓶に上清を移す、追加通気性膜上に速度 Vac で完全に乾燥します。</li>
	<li>サンプルバイアルと 30 の渦に methoxyamine 溶液 20 μ L を追加することによって、代謝を derivatize 上の中程度の速度で vortexer 秒。 注意: Methoxyamine 塩酸塩は重度の火傷や目に深刻な被害が発生、皮膚への接触により感作性を引き起こす可能性があります。安全眼鏡、手袋、白衣を着るとヒューム フード。</li>
	<li>風呂超音波発生装置を使用すると、サンプルを完全に溶解します。</li>
	<li>揺れ 1,000 rpm で 1 時間 30 分の 37 ° C で維持結露防止ふた付けインキュベーターでサンプルをインキュベートします。</li>
	<li>キャップ表面に凝縮滴とサンプルを混合する 1 回のバイアルを反転します。1 分、右の 1,000 x g でサンプルをスピンダウンします。</li>
	<li>シリル化を実行 80 μ (注射器を使用して) N を追加-メチル - N-(トリメチルシリル) トリフルオロアセトアミド 1% トリメチルクロロシランと。10 秒のための渦。 注意: MSTFA + 1 %tmcs 皮膚腐食性、眼に対する重篤な損傷および特定標的臓器毒性を引き起こす可能性が、可燃性の液体および蒸気。安全眼鏡、手袋、白衣を着るとヒューム フード。</li>
	<li>揺れ 1,000 rpm で 30 分の 37 ° C で維持結露防止ふた付けインキュベーターでサンプルをインキュベートします。</li>
	<li>キャップ表面に凝縮滴とサンプルを混合する 1 回のバイアルを反転します。</li>
	<li>スピン ・ ダウンした 2,000 x g で 5 分サンプル</li>
	<li>ガスクロマトグラフィー質量分析に適したバイアルに反応液を転送します。</li>
</ol>4. 蛋白質消化 (タイミング 〜 1 d)
<ol><li>5 分、任意の残骸をペレットに RT 15,000 × g のサンプルを遠心します。</li>
	<li>FASP を使用して消化キット (材料の表を参照してください) のフィルター支援サンプル準備 (FASP) を実行する次の製造元の手順31,32を変更します。<ol>
<li>FASP 列 (500 μ L 30 K MWCO スピン フィルター) に 8 M 尿素バッファーの 400 μ L を追加します。</li>
		<li>サンプルの遠心分離が終了すると、ピペットの上澄み (廃棄ペレット) を離れて、最大 50 μ L のサンプルを列で 8 M 尿素の 400 μ L に追加します。 注: は、列ごとにサンプルののみ最大 50 μ L を追加します。以上 50 μ L のサンプルの場合、複数の列を使用し、消化後、ペプチドを結合します。それは最高のこのボリュームを可能な限り低く残して (30 μ L が理想的です)、FASP を確保するために列が削除されます大量スペック解析を妨げることができます劇的に SDS のすべて。</li>
		<li>付属の 1.5 mL のチューブに列を置き、RT。 30 分 14,000 x g でサンプルを遠心分離</li>
		<li>廃棄物に流れを削除列に 8 M 尿素の 400 μ L を追加し、再び遠心分離します。</li>
		<li>3 尿素リンスの合計は 1 つのより多くの時間前の手順を繰り返します。 注: サンプル行く確認乾燥に近い列のいずれかがある場合以上 〜 30 μ L フィルターの各回転後、残り続ける遠心分離します。</li>
		<li>20 分間 14,000 x g で 50 mM NH4HCO3および遠心分離機の 400 μ L を追加、廃棄物を破棄、もう一度繰り返します。</li>
		<li>きれいな 1.5 mL 遠心チューブに列を転送します。</li>
		<li>列にトリプシン消化バッファーの 75 μ L を追加し、750 rpm で結露防止ふた付けインキュベーターで 3 h の 37 ° C で孵化させなさい。</li>
		<li>50 mM NH4HCO3の 40 μ L を列に追加します。</li>
		<li>列の上に高分子量の汚染物質を保ちながらチューブにペプチドを収集するために 15 分間 14,000 x g でサンプルを遠心します。</li>
		<li>再度列と遠心分離機に 50 mM NH4HCO3の 40 μ L を追加します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>列を捨てて、乾燥速度 Vac 〜 30 μ L と BCA 法 (ビシンコニン酸タンパク質アッセイ キット; 参照テーブルの材料) が管内にペプチドをペプチド。</li>
	<li>SDS の汚染は (目に見える泡)33を疑いがある場合、必要に応じて、クリーンアップ手順を実行します。このオプションを選択する場合、固相抽出法はその後行う必要があります。このクリーンアップ メソッドの詳細については、補助的な手段で利用可能です。</li>
	<li>MS 分析用サンプルを希釈または必要に応じて HPLC 分画 (次の 2 つの手順) に進みます.
</li>
	<li>分別、10 mM アンモニウム ギ酸緩衝 (pH 10.0) 400 μ L のボリュームにサンプルを希釈します。</li>
	<li>C18 カラムで解決 (材料の表を参照してください) pH 10.0/アセトニ トリル (10: 90) 10 mM ギ酸アンモニウムを 0.5 mL/分移動相 (A) 10 mM ギ酸アンモニウム, pH 10.0 および (B) を用いた高速液体クロマトグラフィー システムで区切ります。<ol>
<li>最小 10 を 70 分 85 に 70、85、95 分以上 30 %a で維持を 30%、65%、100%、95% は最初の 10 分、95% の上でから 65 %a へのグラデーションを調整します。</li>
		<li>100 パーセント分 95 に 105 以上で再平衡し、100% A 120 分まで押し続けます。</li>
		<li>分数 1.25 分毎に (全体のグラデーションの上 96 分数) を収集し、最後に 12 のサンプルまたは 24 サンプルの各行の合計のすべての行を組み合わせる (各 n = 8 または n = プール 4 分画)。</li>
	</ol>
</li>
	<li>真空下ですべての画分を乾燥し、クロマトグラフィー-タンデム質量分析までそれぞれ-20 ° C で保存用に 15 μ L の純水を追加します。</li>
</ol>

<ol>
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M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perturbations+in+the+lipid+profile+of+individuals+with+newly+diagnosed+type+1+diabetes+mellitus:+Lipidomics+analysis+of+a+Diabetes+Antibody+Standardization+Program+sample+subset.">Perturbations in the lipid profile of individuals with newly diagnosed type 1 diabetes mellitus: Lipidomics analysis of a Diabetes Antibody Standardization Program sample subset.</a> Clin Biochem. 43, 948-956 (2010).</li><li>Diamond, D. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+proteome+and+lipidome+profiles+reveal+hepatitis+C+virus-associated+reprogramming+of+hepatocellular+metabolism+and+bioenergetics.">Temporal proteome and lipidome profiles reveal hepatitis C virus-associated reprogramming of hepatocellular metabolism and bioenergetics.</a> PLoS Pathog. 6, e1000719 (2010).</li><li>Alquier, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deletion+of+GPR40+impairs+glucose-induced+insulin+secretion+in+vivo+in+mice+without+affecting+intracellular+fuel+metabolism+in+islets.">Deletion of GPR40 impairs glucose-induced insulin secretion in vivo in mice without affecting intracellular fuel metabolism in islets.</a> Diabetes. 58, 2607-2615 (2009).</li><li>Ding, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+the+accurate+mass+and+time+tag+approach+in+studies+of+the+human+blood+lipidome.">Application of the accurate mass and time tag approach in studies of the human blood lipidome.</a> J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 871, 243-252 (2008).</li><li>Rasmussen, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systems+virology+identifies+a+mitochondrial+fatty+acid+oxidation+enzyme,+dodecenoyl+coenzyme+A+delta+isomerase,+required+for+hepatitis+C+virus+replication+and+likely+pathogenesis.">Systems virology identifies a mitochondrial fatty acid oxidation enzyme, dodecenoyl coenzyme A delta isomerase, required for hepatitis C virus replication and likely pathogenesis.</a> J Virol. 85, 11646-11654 (2011).</li><li>Manza, L. L., Stamer, S. L., Ham, A. J., Codreanu, S. G., Liebler, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sample+preparation+and+digestion+for+proteomic+analyses+using+spin+filters.">Sample preparation and digestion for proteomic analyses using spin filters.</a> Proteomics. 5, 1742-1745 (2005).</li><li>Wisniewski, J. R., Zougman, A., Nagaraj, N., Mann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Universal+sample+preparation+method+for+proteome+analysis.">Universal sample preparation method for proteome analysis.</a> Nat Methods. 6, 359-362 (2009).</li><li>Zhou, J. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+sodium+dodecyl+sulfate-assisted+sample+preparation+method+for+LC-MS-based+proteomics+applications.">Simple sodium dodecyl sulfate-assisted sample preparation method for LC-MS-based proteomics applications.</a> Anal Chem. 84, 2862-2867 (2012).</li><li>Anderson, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decreased+abundance+of+type+III+secretion+system-inducing+signals+in+Arabidopsis+mkp1+enhances+resistance+against+Pseudomonas+syringae.">Decreased abundance of type III secretion system-inducing signals in Arabidopsis mkp1 enhances resistance against Pseudomonas syringae.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 111, 6846-6851 (2014).</li><li>Chourey, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+cellular+lysis/protein+extraction+protocol+for+soil+metaproteomics.">Direct cellular lysis/protein extraction protocol for soil metaproteomics.</a> J Proteome Res. 9, 6615-6622 (2010).</li><li>Kim, S., Gupta, N., Pevzner, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectral+probabilities+and+generating+functions+of+tandem+mass+spectra:+a+strike+against+decoy+databases.">Spectral probabilities and generating functions of tandem mass spectra: a strike against decoy databases.</a> J Proteome Res. 7, 3354-3363 (2008).</li><li>Kim, S., Pevzner, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MS-GF++makes+progress+towards+a+universal+database+search+tool+for+proteomics.">MS-GF+ makes progress towards a universal database search tool for proteomics.</a> Nat Commun. 5, 5277 (2014).</li><li>Cole, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phototrophic+biofilm+assembly+in+microbial-mat-derived+unicyanobacterial+consortia:+Model+systems+for+the+study+of+autotroph-heterotroph+interactions.">Phototrophic biofilm assembly in microbial-mat-derived unicyanobacterial consortia: Model systems for the study of autotroph-heterotroph interactions.</a> Front Microbiol. 5, (2014).</li><li>Isaacson, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sample+extraction+techniques+for+enhanced+proteomic+analysis+of+plant+tissues.">Sample extraction techniques for enhanced proteomic analysis of plant tissues.</a> Nat Protoc. 1, 769-774 (2006).</li></ol>

著者は、彼らは競合する金銭的な利益があることを宣言します。

それは、すべてではない所が同じ利用可能な機器特定のメソッドは、たとえば散のステップを合わせることができるので注意してください。ここで我々 はボルテックスと sonicating、ただし 50 mL の大きいビード ビーターの使用動作を使用します。-105 ° C のコレクターの温度とエアカーテンを使用できない場合は、窒素気流下におけるサンプルを乾かすことができます。また土壌の種類が大き?...

炭素循環と気候変動を理解するための重要な含意がある土壌微生物の評価最近の研究はしかし各種土壌中の細菌のゲノムをシーケンスの欠如など検出される蛋白質の多くの未知関数の難しさを強調しています。これらの課題は、1,2,3これまで知られている最も複雑な微生物群集をされている土壌から起因します。メタゲノム、metatranscriptomic、metaproteomic、メタボローム、リピドミクス研究からの結果を組み合わせると、マルチ弔分析は存在中の微生物により深い理解を得るために多数の土壌調査で最近実装されています。環境変動1,4、5のため起きている分子変化について包括的な情報を取得します。マルチ本腰を入れて研究課題の 1 つは質量分析法 (MS)-ベース metaproteomic、メタボローム、リピドミクスの測定通常各 MS の互換性6,7に本腰を入れての特定抽出処理が必要,8,9. これらの正確な手順を作るその実装非常に困難または不可能なときだけのサンプルの数量限定。これらの課題は、方法の検討を同時代謝・蛋白質・脂質抽出 (MPLEx) 小さいサンプル ボリュームまたは固まりを使用して、精度、およびすべての 3 つの解析の高速サンプル準備を提供することができる私たちを求めています。10. までに、これらの目標をすべて達成することができます代替土壌抽出手順がないです。
グローバル マルチ弔単一の土壌サンプルの分析を有効にするには、クロロホルム、メタノール、水分離に基づく有機溶媒抽出プロトコルは利用10だったこのメソッドは総脂質抽出9,11のために開発、最近では単一のサンプル12,13 代謝、蛋白質および脂質の同時抽出のため改正されました。、14,15,16,17,18,19,20,21,22、 23,24,25,26,27,28,29,30より少ないサンプル量を有効にして実験的変動10。MPLEx プロトコルでクロロホルムは異なる画分にサンプル成分の三相の化学分離のための基礎を提供する水と混和性ではありません。トップの水相にはしたがって蛋白質ディスクおよび脂質層の順下クロロホルム段階 (図 1) で親水性の代謝物が含まれます。ほとんどの土に MPLEx を適用すると、微粒子の残骸はサンプリング チューブの一番下で蓄積し、すべてのレイヤーが収集された後に破棄することができます。各土壌の種類が異なる、ただし、泥炭などの高有機質土、土の破片中間層にとどまり、サンプリング チューブの底にも該当しません。MPLEx マルチ弔解析で同じサンプル低下 2) マルチ弔抽出 1) サンプルの少量を使用できるよう、同じサンプルから型複数分子を分離するときにいくつかの利点を提供します全体的に実験的変動と3) より多くのサンプルは、高スループット研究10はるかに速く準備できます。一緒にこれらの利点が評価土壌試料および彼らの複雑な微生物群集のより優れた計測機能を提供するために不可欠です。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>650498</td>
			<td>Stored at -20&#176;C !Caution chloroform has acute potential health effects, skin irritation and possible chemical burns, irritation to the respiratory system, may affect the kidneys, liver, heart. Wear suitable protective glasses, clothing and gloves, work in a fume hood.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>34860</td>
			<td>Stored at -20&#176;C !Caution Methanol may cause respiratory tract, skin and eye irritation, may damage the nerves, kidneys and liver. Wear suitable protective glasses, clothing and gloves, work in a fume hood.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Purified water from Millipore</td>
			<td>Milli-Q</td>
			<td></td>
			<td>Water purification system.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium dodecyl sulfate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>L6026</td>
			<td>!Caution SDS causes acute toxicity and is flammable. It is a skin, eye and airway irritant. Wear gloves and safety glasses.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soil protein extraction kit</td>
			<td>MoBio, NoviPure Soil Protein Extraction Kit, Qiagen</td>
			<td>30000-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DL-dithiothreitol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>43815</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1M Trizma HCL</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T2694</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trichloroacetic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T0699</td>
			<td>!Caution TCA is caustic, toxic and may cause skin burns. Wear gloves and safety glasses.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>650501</td>
			<td>Stored at -20&#176;C !Caution Acetone may cause respiratory tract and skin and eye irritation. Flammable liquid and vapor. Wear safety glasses gloves and a lab coat, work in a fume hood.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Urea</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>208884</td>
			<td>!Caution Urea is an eye and skin irritant, use gloves and safety glasses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium bicarbonate</td>
			<td>Fluka</td>
			<td>09830</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin</td>
			<td>Promega</td>
			<td>V528A</td>
			<td>20&#181;g vials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bicinchoninic acid protein assay kit</td>
			<td>Pierce</td>
			<td>23227</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium Formate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>09735</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>34998</td>
			<td>!Caution Acetonitrile is a skin and eye irritant. Highly flammable. Wear gloves and safety glasses. Work in a fume hood.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T6508</td>
			<td>!Caution TFA is extremely hazardous in case of skin contact, eye contact, ingestion and inhalation. May produce tissue damage particularly on mucous membranes of eyes, mouth and respiratory tract. Skin contact may produce burns. Wear gloves, lab coat, safety glasses and work in a fume hood.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methoxyamine hydrochloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>226904</td>
			<td>!Caution Methoxyamine hydrochloride causes severe burns and serious damage to eyes, may cause sensitization by skin contact. Wear safety glasses, gloves and lab coat, work in a fume hood.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pyridine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>270970</td>
			<td>!Caution Pyridine can cause skin and eye irritation, central nervous system depression. Vapor may cause flash fire. Wear safety glasses, gloves and lab coat, work in a fume hood.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-Methyl-N-(trimethylsilyl)trifluoroacetamide with 1% trimethylchlorosilane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>69478</td>
			<td>!Caution MSTFA + 1% TMCS can cause skin corrosion, serious eye damage and specific target organ toxicity. Flammable liquid and vapor. Wear safety glasses, gloves and lab coat, work in a fume hood.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P9541</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Milli-Q water purification system</td>
			<td>Millipore</td>
			<td></td>
			<td>model MPGP04001</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex</td>
			<td>Scientific Industries</td>
			<td>SI-0236</td>
			<td>Vortex Genie 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Probe sonicator</td>
			<td>FisherBrand</td>
			<td></td>
			<td>model FB505</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Refrigerated centrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td></td>
			<td>model 5810R</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50mL tube swinging bucket rotor</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>A-4-44</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50mL fixed angle rotor</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>FA-45-6-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Balance</td>
			<td>OHAUS</td>
			<td></td>
			<td>model V22PWE150IT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serological pipette controller</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>12-654-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10mL, 25mL glass serological pipettes</td>
			<td>FisherBrand</td>
			<td>13-678-27F, 13-678-36D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermomixer with Thermotop</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5382000015, 5308000003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.9 &#8211; 2.0 mm blend stainless steel beads</td>
			<td>NextAdvance</td>
			<td>SSB14B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.15 mm garnet beads</td>
			<td>MoBio</td>
			<td>13122-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic stir plate</td>
			<td>FisherBrand</td>
			<td>11-100-16SH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic stir bar</td>
			<td>FisherBrand</td>
			<td>14512130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH paper strips, pH range 0&#8211;14</td>
			<td>FisherBrand</td>
			<td>M95903</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15mL, 50mL conical polypropylene centrifuge tube</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>21-103 21-108</td>
			<td>chloroform compatible</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50mL vortex attachment</td>
			<td>MoBio</td>
			<td>13000-V1-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ice bucket</td>
			<td>FisherBrand</td>
			<td>02-591-44</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>27.25x70mm glass vials</td>
			<td>FisherBrand</td>
			<td>03-339-22K</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Breathe Easier plate membranes</td>
			<td>Midwest Scientific</td>
			<td>BERM-2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol wipes</td>
			<td>Diversified Biotech</td>
			<td>BPWP-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heater shaker incubator</td>
			<td>Benchmark, Incu-Shaker Mini</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analog rotisserie tube rotator</td>
			<td>SoCal BioMed, LLC</td>
			<td>82422001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter-Aided-Sample-Prep kit</td>
			<td>FASP; Expedeon</td>
			<td>44250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microplate reader</td>
			<td>Biotek, EPOCH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>-20 Degree Celsius Freezer</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>13986149</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>-80 Degree Celsius Freezer</td>
			<td>Stirling Ultracold</td>
			<td>SU78OUE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Q-Exactive ion trap mass spectrometer</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agilent 7890A gas chromatograph coupled with a single quadrupole 5975C mass spectrometer</td>
			<td>Agilent Technologies, Inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LTQ-Orbitrap Velo</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waters NanoEquityTM UPLC system</td>
			<td>Millford, MA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>250mL media bottle</td>
			<td>FisherBrand</td>
			<td>1395-250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waters vial</td>
			<td>Waters</td>
			<td>186002805</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass MS sample vial and inserts</td>
			<td>MicroSolv</td>
			<td>9502S-WCV, 9502S-02ND</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass HPLC vial and snap caps</td>
			<td>MicroSolv</td>
			<td>9512C-0DCV, 9502C-10C-B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HPLC 96-well plate</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>5042-6454</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large glass vial 27.25x70mm</td>
			<td>FisherBrand</td>
			<td>03-339-22K</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lyophilizer</td>
			<td>Labconco</td>
			<td>7934021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polished stainless steel flat head spatula</td>
			<td>Spoonula; FisherBrand</td>
			<td>14-375-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kim wipes</td>
			<td>Kimberly-Clark</td>
			<td>34721</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>XBridge C18, 250x4.6 mm, 5 &#956;M with 4.6x20 mm guard column</td>
			<td>Waters</td>
			<td>186003117, 186003064</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agilent 1100 series HPLC system</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>G1380-90000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1.7mL centrifuge tube</td>
			<td>Sorenson</td>
			<td>11700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamilton Glass Syringes, 5mL, 50&#181;L and 250&#181;L</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>81517, 80975, 81175</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pasteur Pipettes</td>
			<td>FisherBrand</td>
			<td>13-678-20A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pasteur Pipette Bulbs</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z111597</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bath Sonicator</td>
			<td>Branson 1800 Ultrasonic Cleaner</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum Centrifuge</td>
			<td colspan="2">Labconco Centrivap Acid-Resistant Concentrator System</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MicroSpin Columns, C18 Silica</td>
			<td>The Nest Group</td>
			<td>SEM SS18V</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the mplex protocol for multi-omic analyses of soil samples

質量分析法 (MS)-ベースの統合された metaproteomic、メタボローム、リピドミクス (マルチ弔) 研究私たちの能力を理解し、環境および生物学的システムにおける微生物群集の特性を変形させています。これらの測定は、最も複雑な土壌微生物の有効な解析結果を有効にしても複雑な微生物システムの日付に知られています。別々 に抽出は通常準備時間と必要なサンプル量を大幅増幅の本腰を入れて研究に必要なのでマルチ弔解析では、ただし、サンプル準備課題を必要は。この制限に対処するため、同じ土壌サンプルから代謝、蛋白質および脂質 (MPLEx) の同時抽出法 3-1 では、溶剤ベースのアプローチの適応によって作成されました。この MPLEx プロトコルは、複雑な土壌サンプルの数量限定に利用する場合も簡単でかつ多くのサンプルの種類、強健をあると証明しました。MPLEx メソッドには、生物的および環境の摂動に起きている変化を評価しながらそれぞれの微生物のコミュニティのメンバーのより良い理解を得るために必要な高速マルチ本腰を入れて測定も大きく有効になります。

カンザス ネイティブ草原土壌 (Mollisol 土) から分子を抽出する MPLEx プロトコルを使用すると、帳票分析結果 3376 ペプチド、105 の脂質および提供 102 代謝物 (すべての一意の識別子)。MPLEx プロトコルは脂質代謝12,13,14,15,16,17</su...

Watch this Scientific Journal Video about The MPLEx Protocol for Multi-omic Analyses of Soil Samples at JoVE.com

The MPLEx Protocol for Multi-omic Analyses of Soil Samples

同時に単一の土壌サンプルからの代謝、蛋白質および脂質の抽出、低下したサンプル準備時間を許して、数量限定でサンプルのマルチ弔質量分析を有効にするプロトコルが表示されます。

マルチ弔土壌試料の分析のための MPLEx プロトコル

Mass spectrometry (MS)-based integrated metaproteomic, metabolomic, and lipidomic (multi-omic) studies are transforming our ability to understand and ...

the-mplex-protocol-for-multi-omic-analyses-of-soil-samples

Research

JoVE Journal

Chemistry

10.8K ビュー.  Pacific Northwest National Laboratory. 同時に単一の土壌サンプルからの代謝、蛋白質および脂質の抽出、低下したサンプル準備時間を許して、数量限定でサンプルのマルチ弔質量分析を有効にするプロトコルが表示されます。

ビデオ: The MPLEx Protocol for Multi-omic Analyses of Soil Samples

Formation of Ordered Biomolecular Structures by the Self-assembly of Short Peptides

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control self-assembly and mimicking this process in vitro will bring about major advances in the areas of materials science and nanotechnology. Among the available biological building blocks, peptides have several advantages as they present substantial diversity, their synthesis in large scale is straightforward, and they can easily be modified with biological and chemical entities1,2. Several classes of designed peptides such as cyclic peptides, amphiphile peptides and peptide-conjugates self-assemble into ordered structures in solution. Homoaromatic dipeptides, are a class of short self-assembled peptides that contain all the molecular information needed to form ordered structures such as nanotubes, spheres and fibrils3-8. A large variety of these peptides is commercially available.
This paper presents a procedure that leads to the formation of ordered structures by the self-assembly of homoaromatic peptides. The protocol requires only commercial reagents and basic laboratory equipment. In addition, the paper describes some of the methods available for the characterization of peptide-based assemblies. These methods include electron and atomic force microscopy and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Moreover, the manuscript demonstrates the blending of peptides (coassembly) and the formation of a &#34;beads on a string&#34;-like structure by this process.9 The protocols presented here can be adapted to other classes of peptides or biological building blocks and can potentially lead to the discovery of new peptide-based structures and to better control of their assembly.

This paper describes the formation of highly ordered peptide-based structures by the spontaneous process of self-assembly. The method utilizes commercially available peptides and common lab equipment. This technique can be applied to a large variety of peptides and may lead to the discovery of new peptide-based assemblies.

短いペプチドの自己組織化によって順序付け生体分子構造の形成

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control ...

化学

Transport of Surface-modified Carbon Nanotubes through a Soil Column

Carbon nanotubes (CNTs) are widely manufactured nanoparticles, which are being utilized in a number of consumer products, such as sporting goods, electronics and biomedical applications. Due to their accelerating production and use, CNTs constitute a potential environmental risk if they are released to soil and groundwater systems. It is therefore essential to improve the current understanding of environmental fate and transport of CNTs. The transport and retention of CNTs in both natural and artificial media have been reported in literature, but the findings widely vary and are thus not conclusive. There are a number of physical and chemical parameters responsible for variation in retention and transport. In this study, a complete procedure of selected multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) is presented starting from their surface modification to a complete set of laboratory column experiments at critical physical and chemical scenarios. Results indicate that the stability of the commercially available MWCNTs are critical with their attached surface functional group which can also influence the transport and retention of MWCNT through the surrounding medium.

Surface properties of a nanoparticle are important for their interaction with the surrounding medium. Therefore the surface modification of carbon nanotubes can be critical for their transport and retention through porous media. Here, lab scale column experiments are used to understand the possible transport and retention of these nanoparticles.

土壌カラムを通して表面修飾カーボンナノチューブの輸送

Carbon nanotubes (CNTs) are widely manufactured nanoparticles, which are being utilized in a number of consumer products, such as sporting goods, ...

A Direct, Early Stage Guanidinylation Protocol for the Synthesis of Complex Aminoguanidine-containing Natural Products

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important structural element found in many complex natural products and pharmaceuticals. Owing to the continual discovery of new guanidine-containing natural products and designed small molecules, rapid and efficient guanidinylation methods are of keen interest to synthetic and medicinal organic chemists. Because the nucleophilicity and basicity of guanidines can affect subsequent chemical transformations, traditional, indirect guanidinylation is typically pursued. Indirect methods commonly employ multiple protection steps involving a latent amine precursor, such as an azide, phthalimide, or carbamate. By circumventing these circuitous methods and employing a direct guanidinylation reaction early in the synthetic sequence, it was possible to forge the linear terminal guanidine containing backbone of clavatadine A to realize a short and streamlined synthesis of this potent factor XIa inhibitor. In practice, guanidine hydrochloride is elaborated with a carefully constructed protecting array that is optimized to survive the synthetic steps to come. In the preparation of clavatadine A, direct guanidinylation of a commercially available diamine eliminated two unnecessary steps from its synthesis. Coupled with the wide variety of known guanidine protecting groups, direct guanidinylation evinces a succinct and efficient practicality inherent to methods that find a home in a synthetic chemist&#39;s toolbox.

Here, we present a protocol for direct, early stage guanidinylation that enables rapid total synthesis of aminoguanidine-containing small organic molecules. An advanced synthetic intermediate used in the synthesis of a blood coagulation factor XIa inhibitor was prepared using this protocol.

複雑なアミノグアニジン含有天然物の合成のための直接、早期グアニジニルプロトコル

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important ...

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of trifluoromethoxylated aromatic compounds remains a formidable challenge in organic synthesis. Conventional approaches often suffer from poor substrate scope, or require use of highly toxic, difficult-to-handle, and/or thermally labile reagents. Herein, we report a user-friendly protocol for the synthesis of methyl 4-acetamido-3-(trifluoromethoxy)benzoate using 1-trifluoromethyl-1,2-benziodoxol-3(1H)-one (Togni reagent II). Treating methyl 4-(N-hydroxyacetamido)benzoate (1a) with Togni reagent II in the presence of a catalytic amount of cesium carbonate (Cs2CO3) in chloroform at RT afforded methyl 4-(N-(trifluoromethoxy)acetamido)benzoate (2a). This intermediate was then converted to the final product methyl 4-acetamido-3-(trifluoromethoxy)benzoate (3a) in nitromethane at 120 &#176;C. This procedure is general and can be applied to the synthesis of a broad spectrum of ortho-trifluoromethoxylated aniline derivatives, which could serve as useful synthetic building blocks for the discovery and development of new pharmaceuticals, agrochemicals, and functional materials.

Protocol for the Synthesis of Ortho-trifluoromethoxylated Aniline Derivatives

An operationally simple procedure for the synthesis of ortho-trifluoromethoxylated aniline derivatives via a two-step sequence of O-trifluoromethylation of N-aryl-N-hydroxyacetamide followed by thermally induced intramolecular OCF3-migration is reported.

の合成のためのプロトコル<em&gt;オルソ</em&gt; -trifluoromethoxylatedアニリン誘導体

Molecules bearing trifluoromethoxy (OCF3) group often show desired pharmacological and biological properties. However, facile synthesis of ...

A Protocol for the Production of Gliadin-cyanoacrylate Nanoparticles for Hydrophilic Coating

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic by a simple spray coating. These nanoparticles are produced by the polymerization reaction of alkyl cyanoacrylate on the surface of cereal protein (gliadin) molecules. Alkyl cyanoacrylate is a monomer that instantly polymerizes at RT when it is applied to the surface of materials. Its polymerization reaction is initiated by the trace amounts of weakly basic or nucleophilic species on the surface, including moisture. Once polymerized, the polymerized alkyl cyanoacrylates show a strong affinity with the object materials because nitrile groups are in the backbone of poly (alkyl cyanoacrylate). Proteins also work as initiator for this polymerization because they contain amine groups that can initiate the polymerization of cyanoacrylate. If aggregated protein is used as an initiator, protein aggregate is surrounded by the hydrophobic poly(alkyl cyanoacrylate) chains after the polymerization reaction of alkyl cyanoacrylate. By controlling the experimental condition, particles in the nanometer range are produced. The produced nanoparticles readily adsorb to the surface of most materials including glass, metals, plastics, wood, leather, and fabrics. When the surface of a material is sprayed with the produced nanoparticle suspension and rinsed with water, the micellar structure of nanoparticle changes its conformation, and the hydrophilic proteins are exposed to the air. As a result, the nanoparticle-coated surface changes to hydrophilic.

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic. The produced nanoparticle is an assembly of gliadin-cyanoacrylate diblock copolymers. Spray coating with the produced nanoparticle changes the surface of target material to a hydrophilic surface.

親水性コーティングのためのグリアジンシアノアクリレートナノ粒子の製造のためのプロトコル

This article presents a protocol for the production of protein-based nanoparticles that changes the hydrophobic surface to hydrophilic by a simple spray ...

A Simple and Efficient Protocol for the Catalytic Insertion Polymerization of Functional Norbornenes

Norbornene can be polymerized by a variety of mechanisms, including insertion polymerization whereby the double bond is polymerized and the bicyclic nature of the monomer is conserved. The resulting polymer, polynorbornene, has a very high glass transition temperature, Tg, and interesting optical and electrical properties. However, the polymerization of functional norbornenes by this mechanism is complicated by the fact that the endo substituted norbornene monomer has, in general, a very low reactivity. Furthermore, the separation of the endo substituted monomer from the exo monomer is a tedious task. Here, we present a simple protocol for the polymerization of substituted norbornenes (endo:exo ca. 80:20) bearing either a carboxylic acid or a pendant double bond. The process does not require that both isomers be separated, and proceeds with low catalyst loadings (0.01 to 0.02 mol%). The polymer bearing pendant double bonds can be further transformed in high yield, to afford a polymer bearing pendant epoxy groups. These simple procedures can be applied to prepare polynorbornenes with a variety of functional groups, such as esters, alcohols, imides, double bonds, carboxylic acids, bromo-alkyls, aldehydes and anhydrides.

We describe the catalytic insertion polymerization of 5-norbornene-2-carboxylic acid and 5-vinyl-2-norbornene to form functional polymers with a very high glass transition temperature.

機能性ノルボルネンの触媒挿入重合のためのシンプルで効率的なプロトコル

Norbornene can be polymerized by a variety of mechanisms, including insertion polymerization whereby the double bond is polymerized and the bicyclic ...

A Protocol for Safe Lithiation Reactions Using Organolithium Reagents

Organolithium reagents are powerful tools in the synthetic chemist&#39;s toolbox. However, the extreme pyrophoric nature of the most reactive reagents warrants proper technique, thorough training, and proper personal protective equipment. To aid in the training of researchers using organolithium reagents, a thorough, step-by-step protocol for the safe and effective use of tert-butyllithium on an inert gas line or within a glovebox is described. As a model reaction, preparation of lithium tert-butyl amide by the reaction of tert-butyl amine with one equivalent of tert-butyl lithium is presented.

The safe and proper use of organolithium reagents is described.

有機リチウム試薬を用いて安全なリチウム化反応のためのプロトコル

Organolithium reagents are powerful tools in the synthetic chemist&#39;s toolbox. However, the extreme pyrophoric nature of the most reactive reagents ...

An Optimized Protocol for the Efficient Radiolabeling of Gold Nanoparticles by Using a 125I-labeled Azide Prosthetic Group

Here, we demonstrate a detailed protocol for the radiosynthesis of a 125I-labeled azide prosthetic group and its application to the efficient radiolabeling of DBCO-group-functionalized gold nanoparticles using a copper-free click reaction. Radioiodination of the stannylated precursor (2) was carried out by using [125I]NaI and chloramine T as an oxidant at room temperature for 15 min. After HPLC purification of the crude product, the purified 125I-labeled azide (1) was obtained with high radiochemical yield (75 &plusmn; 10%, n = 8) and excellent radiochemical purity (&gt;99%). For the synthesis of radiolabeled 13-nm-sized gold nanoparticles, the DBCO-functionalized gold nanoparticles (3) were prepared by using a thiolated polyethylene glycol polymer. A copper-free click reaction between 1 and 3 gave the 125I-labeled gold nanoparticles (4) with more than 95% of radiochemical yield as determined by radio-thin-layer chromatography (radio-TLC). These results clearly indicate that the present radiolabeling method using a strain-promoted copper-free click reaction will be useful for the efficient and convenient radiolabeling of DBCO-group-containing nanomaterials.

An Optimized Protocol for the Efficient Radiolabeling of Gold Nanoparticles by Using a 125I-labeled Azide Prosthetic Group

A detailed procedure for the synthesis of a 125I-labeled azide and the radiolabeling of dibenzocyclooctyne (DBCO)-group-conjugated, 13-nm-sized gold nanoparticles using a copper-free click reaction is described.

使用した金ナノ粒子の効率的な放射性標識のために最適化されたプロトコル<sup&gt; 125</sup&gt; I標識アジド補綴グループ

Here, we demonstrate a detailed protocol for the radiosynthesis of a 125I-labeled azide prosthetic group and its application to the efficient ...

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

Solid-phase synthesis has been used to obtain canonical and modified polymers of nucleic acids, specifically of DNA or RNA, which has made it a popular methodology for applications in various fields and for different research purposes. The procedure described herein focuses on the synthesis, purification, and characterization of dodecamers of RNA 5&#39;-[CUA CGG AAU CAU]-3&#39; containing zero, one, or two modifications located at the C2&#39;-O-position. The probes are based on 2-thiophenylmethyl groups, incorporated into RNA nucleotides via standard organic synthesis and introduced into the corresponding oligonucleotides via their respective phosphoramidites. This report makes use of phosphoramidite chemistry via the four canonical nucleobases (Uridine (U), Cytosine (C), Guanosine (G), Adenosine (A)), as well as 2-thiophenylmethyl functionalized nucleotides modified at the 2&#39;-O-position; however, the methodology is amenable for a large variety of modifications that have been developed over the years. The oligonucleotides were synthesized on a controlled-pore glass (CPG) support followed by cleavage from the resin and deprotection under standard conditions, i.e., a mixture of ammonia and methylamine (AMA) followed by hydrogen fluoride/triethylamine/N-methylpyrrolidinone. The corresponding oligonucleotides were purified via polyacrylamide electrophoresis (20% denaturing) followed by elution, desalting, and isolation via reversed-phase chromatography (Sep-pak, C18-column). Quantification and structural parameters were assessed via ultraviolet-visible (UV-vis) and circular dichroism (CD) photometric analysis, respectively. This report aims to serve as a resource and guide for beginner and expert researchers interested in embarking in this field. It is expected to serve as a work-in-progress as new technologies and methodologies are developed. The description of the methodologies and techniques within this document correspond to a DNA/RNA synthesizer (refurbished and purchased in 2013) that uses phosphoramidite chemistry.

Protocol for the Solid-phase Synthesis of Oligomers of RNA Containing a 2'-O-thiophenylmethyl Modification and Characterization via Circular Dichroism

This article provides a detailed procedure on the solid-phase synthesis, purification, and characterization of dodecamers of RNA modified at the C2&#39;-O-position. UV-vis and circular dichroism photometric analyses are used to quantify and characterize structural aspects, i.e., single-strands or double-strands.

2 &#39;末端を含むRNAのオリゴマーの固相合成のためのプロトコール<em&gt; O</em&gt;チオフェンメチル修飾と環状二色性によるキャラクタリゼーション

Solid-phase synthesis has been used to obtain canonical and modified polymers of nucleic acids, specifically of DNA or RNA, which has made it a popular ...

Facile Protocol for the Synthesis of Self-assembling Polyamine-based Peptide Amphiphiles (PPAs) and Related Biomaterials

Polyamine-based Peptide Amphiphiles (PPAs) are a new class of self-assembling amphiphilic biomaterials-related to the peptide amphiphiles (PAs). Traditional PAs possess charged amino acids as solubilizing groups (lysine, arginine), which are directly connected to a lipid segment or can contain a linker region made of neutral amino acids. Tuning the peptide sequence of PAs can yield diverse morphologies. Similarly, PPAs possess a hydrophobic segment and neutral amino acids, but also contain polyamine molecules as water solubilizing (hydrophilic) groups. As is the case with PAs, PPAs can also self-assemble into diverse morphologies, including small rods, twisted nano-ribbons, and fused nano-sheets, when dissolved in water. However, the presence of both primary and secondary amines on a single polyamine molecule poses a significant challenge when synthesizing PPAs. In this paper, we show a simple protocol, based on literature precedents, to achieve a facile synthesis of PPAs using solid phase peptide synthesis (SPPS). This protocol can be extended to the synthesis of PAs and other similar systems. We also illustrate the steps that are needed for cleavage from the resin, identification, and purification.

Facile Protocol for the Synthesis of Self-assembling Polyamine-based Peptide Amphiphiles PPAs and Related Biomaterials

The synthesis of polyamine-based peptide amphiphiles (PPAs) is a significant challenge due to the presence of multiple amine nitrogens, which requires judicious use of protecting groups to mask these reactive functionalities. In this paper, we describe a facile method for the preparation of these new class of self-assembling molecules.