이 작품은 FH 안드레 이드하기 위해 국립 안과 연구소 (R01 EY12998)에서 부여에 의해 지원되었다.

1. 버퍼의 준비 <ol><li> 원심 분리기의 5804R 켜고 4로 설정 ° C. 37 ° C.에 Isotemp 3006D 물 욕조와 세트를 켭니다 </li><li> 근육 분리하기 전에 다음과 같은 솔루션을 준비 : <ul><li> PBS : 증류수 (5 정제 / 리터)의 인산 버퍼 호수 (PBS) 정제를 디졸브. 잘 섞는다. </li><li> PBS 추가로 10 MM EDTA (에틸렌 다이아 민 테트라 초산) : 100 ML 솔루션을 준비하려면, PBS의 98 ML 500 MM EDTA (에틸렌 다이아 민 테트라 초산) 2 ML를 추가합니다. </li><li> 8X Mitochondria 버퍼 : 0.6의 최종 농도 M, 자유 지방산 400 MG에 대한 자당의 10.28 g 소 혈청 0.8 %의 최종 농도, 160 mm의 최종 농도에 대한 HEPES의 2.08 g, pH를위한 (BSA) 알부민 증류수로 50 ML에 7.4와 QS. </li><li> 절연 버퍼 1 (IB1가) : 10-10 mm의 최종 농도, 0.392-215 mm의 최종 농도를위한 D - mannitol의 G, 8X mitochondria 버퍼, 산도의 1.25 ML 7.4 및 QS 500 MM EDTA (에틸렌 다이아 민 테트라 초산) 200 μl 추가 증류수와 ML. </li><li> 절연 버퍼 2 (IB2가) 10-3 mm의 최종 농도, 0.392-215 mm의 최종 농도를위한 D - mannitol의 G, 8X mitochondria 버퍼, 산도의 1.25 ML 7.4 및 QS 500 MM의 EGTA 60 μl 추가 증류수와 ML. </li><li> 실험 버퍼 (EB)는 :의 최종 농도 5 mm의 최종 농도, 215 mm의 최종 농도를위한 D - mannitol의 0.392 g, 2.5 mm의 25 μl KH 2 PO 4 500 MM MgCl 2 100 μl 추가 6.25 μm의 20 μm의의 최종 농도 100 MM EGTA 2 μl, mitochondrial 버퍼, 산도 7.4과 QS 증류수 10 ML에의 1.25 ML. </li></ul></li></ol> 2. 근육 절연 <ol><li> 얼음 양동이에 세 10 ML의 비커, 포터 - Elvehjem 조직 그라인더와 얼음 악기 / 용품 기타 필요한 넣어. 모든 실험을하는 동안 얼음처럼 차가운 유지합니다. </li><li> 완료 온수 욕조에 얼음 양동이와 EB에 IB1 및 IB2를 놓습니다. </li><li> 세 10 ML 비커에 다음 솔루션은 추가한다 : <ul><li> 비커 1 PBS 10 ML </li><li> 비커 2 : PBS / EDTA (에틸렌 다이아 민 테트라 초산) 10 ML </li><li> 비커 3 : IB1 3 ML </li></ul></li><li> 편안하게 같은 지역 기관 애니멀 케어 및 사용위원회의 승인을 쥐를 죽여. </li><li> 신속, 골격근의 250-500 밀리그램을 분리 비커 1 린스, 다음 비커 2 전송할 수 있습니다. </li></ol> 3. 균질 / Mitochondrial 절연 <ol><li> 비커 3 근육을 전송하고 가늘게 가위로 근육을 말하다. </li><li> 포터 - Elvehjem 균 질기에 대한 해결책을 전송합니다. 항상 얼음에 튜브를 유지 전동 유봉 (드릴 언론 작업을 다하겠습니다) 10 번 사용하여 근육을 균질. </li><li> 4 10 분 700g ° C.에 사전 냉장 2 ML의 microcentrifuge 튜브와 원심 분리기에 homogenate 전송 </li><li> 새로운 사전 차게 microcentrifuge 관에 뜨는 전송합니다. 펠렛 폐기하십시오. </li><li> 4 10 분 10,500그램에 뜨는 원심 분리기 ° C. </li><li> 새로운 사전 차게 microcentrifuge 관 및 레이블 SN1 (뜨는 숫자 1)와 근육의 유형에 뜨는 전송합니다. </li><li> IB2 500 μl의 펠렛을 다시 일시 중지합니다. </li><li> 4 10 분 10,500그램에서 원심 분리기 ° C. </li><li> 새로운 사전 차게 microcentrifuge 관 및 레이블 SN2 (뜨는 번호 2) 근육의 종류에 뜨는 전송합니다. </li><li> IB2 100 μl의 최종 mitochondrial 펠렛을 일시 중지합니다. </li><li> 몇 초 동안 minifuge에 다시 스핀 최종 mitochondrial 현탁액. 펠렛있다면, 새로운 사전 차게 microcentrifuge 관에 뜨는를 전송하여 펠렛을 삭제. </li><li> 브래드 포드 분석 8을 사용 단백질 농도를 결정합니다. </li></ol> 4. 전극 보정 참고 : mitochondrial 격리하는 동안 완벽한 전극 교정. <ol><li> 250 ML 플라스크에 증류수 100 ML을 추가합니다. 대기 가스와 물을 평형 20 분 동안 적극적으로 저어. </li><li> Oxygraph 전극에 KCl 50 % 몇 방울을 추가합니다. </li><li> 전극 위에 블루 Rizla 롤링 종이의 작은 조각을 넣으십시오. </li><li> 롤링 종이 위에 PTFE 막 조각을 넣으십시오. </li><li> 반지의 작은 주걱을 사용하여 내부 링을 적용한 다음 전극 홈에서 외륜을 놓으십시오. </li><li> 전극을 연결하고 장비의 나머지 부분 조립 : 큰 플라스틱 링베이스, mitochondrial 회의소와 물 호스합니다. </li><li> Oxygraph 박스의 전원을 켜고 Oxygraph 소프트웨어를 시작합니다. </li><li> mitochondrial 챔버에 equilibrated 물을 추가합니다. </li><li> 막대를 저어 60의 속도에 설정 추가합니다. </li><li> 새로운 실험을 시작합니다. </li><li> 교정을 클릭한 다음 상자 1 액상 보정. 37 온도를 변경하는 것은 ° C 및 &quot;확인&quot;을 두 번 누릅니다. </li><li> &quot;OK&quot;를 &quot;무시&quot;변경을 클릭하고 질소 가스 탱크를 열 때. </li><li> 연결된 플레이스 팁챔버에 질소 탱크와 제로 산소를 설정합니다. 그것이에서 스위치 때 &quot;확인&quot;을 클릭 &quot;무시.&quot; </li><li> 물을 기음과 mitochondrial 방으로 EB 버퍼 500 μl를 추가합니다. </li><li> 플런저와 인감 챔버. </li><li> 여러 개의 상자를 사용하여 반복 박스 2의 보정을위한 11-15 단계를하십시오. </li></ol> 5. Mitochondrial 호흡 <ol><li> 새로운 실험을 시작, 그것이 신호를 안정화하기 위해 약 1 분간 실행하자. </li><li> 150 각 챔버에 μg, 마크 이벤트 mitochondrial 정지 필요한 볼륨 (3.11 단계)을 추가하고 1 분 해보죠. </li><li> 10 μl를 추가 따뜻한 250 mM/125 MM 5 mM/2.5 mm의 최종 농도에 대한 글루 탐 산염 / malate. 마크 1 분간 실행하자. 이 상태 2로 정의됩니다. </li><li> 150 μm의, 마크의 최종 농도 10 MM의 ADP의 7.5 μl를 추가하고 30 초 동안 실행하자. 이것은 주 3으로 정의됩니다. </li><li> 10 MM ADP, 마크의 또 다른 7.5 μl을 추가하고 1.5 분 동안 실행하자. </li><li> 1 μm의, 마크의 최종 농도에 대한 차가운 10 MM의 oligomycin 0.5 μl를 추가하고, 3 분 해보죠. 이것은 주 4로 정의됩니다. </li><li> 0.2 μm의, 마크의 최종 농도에 대한 추위 0.1 MM FCCP 1 μl를 추가하고, 3 분 해보죠. 이것은 주 5 말합니다. </li><li> 완료되면 실험을 종료하고 저장합니다. </li><li> Oxygraph 소프트웨어를 사용하여 호흡 속도를 취득. </li><li> 정규화 계수를 입력하십시오 : mitochondrial 단백질 150 μg을 추가하는 경우 정규화 계수는 0.15 것입니다. </li><li> 다른 호흡 상태에 대한 표준 호흡 속도를 계산합니다. </li><li> 주 4로 주 3 나누어 호흡기 제어 비율 (RCR)를 계산합니다. </li></ol> 6. 대표 결과 : <img src="/files/ftp_upload/2452/2452fig1.jpg" alt="그림 1" /> 그림 1. mitochondria 골격근의 산소 소비의 추적 대표를 보여줍니다. 전극 신호가 안정화되면 mitochondria 샘플 Oxygraph 챔버에 추가됩니다. 상태 2 호흡은 조미료와 malate를 추가로 시작합니다. ADP의 또한 주 3 호흡을 정의, 산소 소비를 증가시킵니다. ATP synthase는 상태의 네 호흡을 얻기 위해 oligomycin의 추가에 의해 차단됩니다. 마지막으로, FCCP는 mitochondrial 호흡 (주 5) 떨어지다에 추가됩니다. 표 1 주에서 2, 3, 4 및 5에 대한 대표적인 산소 소비 속도를 보여줍니다. 호흡 조절 비율 (RCR)가 각 실험에 대해 계산됩니다. RCR은 ≥ 4 가능한 mitochondria 준비의 증거로 간주됩니다. <table border="1"><tbody><tr><td> 미국 </td><td> 정규 요금 </td></tr><tr><td> 상태 2 </td><td> 34.74 </td></tr><tr><td> 주 3 </td><td> 153.40 </td></tr><tr><td> 주 4 </td><td> 16.49 </td></tr><tr><td> 주 5 </td><td> 143.70 </td></tr><tr><td> RCR </td><td> 9.30 </td></tr></tbody></table> 표 1. Mitochondrial 호흡 속도. mitochondria 골격근에서 Representativeoxygen 소비 속도. 값이 챔버에 추가 mitochondria의 크기로 정규화됩니다. 호흡 조절 비율 (RCR)는 주 4에 의해 상태가 3 나눔으로써 결정됩니다. RCR ≥ 4 가능한 mitochondria 준비를 나타냅니다.

<ol>
	<li>Frezza, C., Cipolat, S., Scorrano, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organelle+isolation:+functional+mitochondria+from+mouse+liver,+muscle+and+cultured+fibroblasts.">Organelle isolation: functional mitochondria from mouse liver, muscle and cultured fibroblasts.</a> Nat Protoc. 2, 287-295 (2007).</li><li>Duchen, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Roles+of+mitochondria+in+health+and+disease.">Roles of mitochondria in health and disease.</a> Diabetes. 53, S96-S102 (2004).</li><li>Johannsen, D. L., Ravussin, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+mitochondria+in+health+and+disease.">The role of mitochondria in health and disease.</a> Curr Opin Pharmacol. , (2009).</li><li>Pallotti, F., Lenaz, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+subfractionation+of+mitochondria+from+animal+cells+and+tissue+culture+lines.">Isolation and subfractionation of mitochondria from animal cells and tissue culture lines.</a> Methods Cell Biol. 80, 3-44 (2007).</li><li>Pallotti, F., Lenaz, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+subfractionation+of+mitochondria+from+animal+cells+and+tissue+culture+lines.">Isolation and subfractionation of mitochondria from animal cells and tissue culture lines.</a> Methods Cell Biol. 65, 1-35 (2001).</li><li>Gamboa, J. L., Andrade, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+content+and+distribution+changes+specific+to+mouse+diaphragm+after+chronic+normobaric+hypoxia.">Mitochondrial content and distribution changes specific to mouse diaphragm after chronic normobaric hypoxia.</a> Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. , (2009).</li><li>Patel, S. P., Gamboa, J. L., McMullen, C. A., Rabchevsky, A., Andrade, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lower+respiratory+capacity+in+extraocular+muscle+mitochondria:+evidence+for+intrinsic+differences+in+mitochondrial+composition+and+function.">Lower respiratory capacity in extraocular muscle mitochondria: evidence for intrinsic differences in mitochondrial composition and function.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 50, 180-186 (2009).</li><li>Bradford, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rapid+and+sensitive+method+for+the+quantitation+of+microgram+quantities+of+protein+utilizing+the+principle+of+protein-dye+binding.">A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding.</a> Anal Biochem. 72, 248-254 (1976).</li></ol>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

우리는 골격 근육에서 가능한 mitochondria를 분리하는 프로토콜을 제시한다. 수율에 문제가있는 경우, 프로토콜은 얼음에 30 분 PBS/10mM EDTA/0.01 %의 트립신 5 ML에서 분리된 근육을 잠복기로 수정할 수 있습니다. 트립신 완벽한 근육 소화를 확인하기 위해서는 근육이 완전히 다진해야합니다. 30 분 부화 후, PBS/10mM EDTA/0.01 %의 트립신 솔루션은 완전히 절연 버퍼 1 (IB1) 3 ML로 교체해야합니다. 또한, 트립신?...

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		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>95% CO2 / 5% O2 mix</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Local gas company</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Adenosine 5&#x2032;-diphosphate sodium salt</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>A2754</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Blue Rizla Paper</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Hansatech</td>
<td>890101</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Bradford protein assay</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Bio-Rad</td>
<td>500-0006</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Carbonylcyanide p-trifluoromethoxyphenylhydrazone (FCCP)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>C2920</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Centrifuge 5804R</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Eppendorf</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Compressed nitrogen</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Local gas company</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>D-mannitol</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>M9647</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Ethlyene-glycol-bis-tetraacetic acid (EGTA)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>E3889</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Bio-Rad</td>
<td>161-0728</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Free fatty acid bovine serum albumin</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>A8806</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Glutamic acid</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>G5889</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>HEPES sodium salt</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>H7006</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Isotemp 3006D</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher Scientific</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Magnesium chloride</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>M8266</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Male Sprague Dawley Rats</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Harlan</td>
<td>300-500g</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Malic acid</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>M9138</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Minifuge</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>ISC Bioexpress</td>
<td>C1301P</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Oligomycin</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>O4876</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Oxygen electrode disc</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Hansatech</td>
<td>S1</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Oxygraph</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Hansatech</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Oxygraph Plus V1.01 Software</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Hansatech</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>pH-meter</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Mettler Toledo</td>
<td>1225506149</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Phosphate-buffered saline (PBS)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>P4417</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Potassium chloride</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>P3911</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Potassium phosphate</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>P8416</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Potter-Elvehjem homogenizers</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher</td>
<td>08-414-14A</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>PTFE (0.0125mm &#215; 25mm) membrane</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Hansatech</td>
<td>S4</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>SKIL 3320 drill press</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Hardware store</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Sucrose</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>S5016</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

mitochondrial isolation from skeletal muscle

Mitochondria 세포의 삶과 죽음을 제어 organelles 있습니다. 그들은 주요 신진 대사 반응에 참여, ATP의 대부분을 종합하고, 폭포 2,3 신호의 숫자를 조절. 과거 및 현재 연구는 간, 뇌 및 4,5 마음으로 쥐, 생쥐 조직에서 mitochondria 고립있다. 최근에는 많은 연구자들은 골격 근육에서 mitochondrial 기능을 공부에 집중했습니다. 여기서 우리는 골격 근육 6 mitochondria의 격리를 위해 성공적으로 사용한 방법을 설명합니다. 우리의 절차는 모든 버퍼와 시약은 신선했고 골격근의 250-500에 대한 MG 필요한 것을 요구합니다. 우리는 쥐, 마우스 gastrocnemius 및 격막으로부터 격리 mitochondria을 공부하고, 쥐 extraocular 근육. Mitochondrial 단백질 농도는 브래드 포드 분석과 측정됩니다. mitochondrial 샘플 준비 중 및 기능 연구가 비교적 짧은 시간 (~ 1 시간) 이내에 수행되어야 얼음처럼 차가운 유지하는 것이 중요합니다. Mitochondrial 호흡은 37 클라크 타입 전극 (Oxygraph 시스템) ° C 7 polarography를 사용하여 측정됩니다. 산소 전극의 교정이 프로토콜의 핵심 단계이며, 그것은 매일 수행되어야합니다. 절연 mitochondria는 (150 μg) 실험 버퍼 (EB)의 0.5 ML에 추가됩니다. 상태 2 호흡은 글루 탐 산염 (5mM)와 malate (2.5 ㎜)를 추가로 시작합니다. 그런 다음, 아데노신 diphosphate (ADP) (150 μm의)는 주 3 시작에 추가됩니다. Oligomycin (1 μm의), ATPase의 synthase의 차단은 주 4 추정하는 데 사용됩니다. 마지막으로, 카르보닐 청산 가리 P - [trifluoromethoxy]이 - 페닐 - hydrazone (FCCP, 0.2 μm의)가 5 measurestate 추가하거나, 호흡 6 uncoupled입니다. 호흡 조절 비율 (RCR), 주 4 주 3의 비율은 각 실험 후 계산됩니다. RCR ≥ 4 가능한 mitochondria 준비의 증거로 간주됩니다. 요약, 우리는 생화학 (예를 들어, 효소 활동, 면역, proteomics) 및 기능 연구 (mitochondrial 호흡)에서 사용할 수있는 골격 근육에서 가능한 mitochondria의 분리를위한 방법을 제시한다.

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Mitochondrial Isolation from Skeletal Muscle

이 프로토콜은 골격 근육에서 격리 mitochondria의 호흡을 연구하는 절차를 설명합니다. 이 방법은 Scorrano에서 적응했다<em&gt; 외.</em&gt; (2007). mitochondrial 절연 절차는 약 2 시간이 필요합니다. mitochondrial 호흡은 약 1 시간에 완료할 수 있습니다.

골격근에서 Mitochondrial 절연

Mitochondria are organelles controlling the life and death of the cell. They participate in key metabolic reactions, synthesize most of the ATP, and ...

mitochondrial-isolation-from-skeletal-muscle

Research

JoVE Journal

Biology

28.7K 조회수.  University of Kentucky. 이 프로토콜은 골격 근육에서 격리 mitochondria의 호흡을 연구하는 절차를 설명합니다. 이 방법은 Scorrano에서 적응했다 외. (2007). mitochondrial 절연 절차는 약 2 시간이 필요합니다. mitochondrial 호흡은 약 1 시간에 완료할 수 있습니다.