Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

نحن هنا نقدم إجراء لقياس أوليغومر البروتين والتجميع في الخلايا lysate والخلايا الحية باستخدام التحليل الطيفي ارتباط مضان.

Abstract

تجميع البروتين هو السمة المميزة للاضطرابات العصبية مثل التصلب الجانبي الضموري (ALS) ومرض الزهايمر (AD) ومرض باركنسون (PD) ومرض هنتنغتون (HD) وما إلى ذلك. للكشف عن وتحليل أوليغومرات البروتين القابلة للذوبان أو المنتشرة أو المجاميع ، تم استخدام التحليل الطيفي للارتباط الفلوري (FCS) ، والذي يمكنه اكتشاف سرعة الانتشار وسطوع جسيم واحد مع حساسية جزيء واحد. ومع ذلك، لم يتم تقاسم الإجراءات والدراية المناسبة للكشف عن تجميع البروتين على نطاق واسع. هنا ، نعرض إجراء قياسيا لقياس FCS لخصائص الانتشار للبروتينات المعرضة للتراكم في lysate الخلية والخلايا الحية: ALS المرتبطة 25 kDa carboxyl-terminal جزء من TAR DNA / الحمض النووي الريبي ملزمة البروتين 43 كيلودا (TDP25) وdismutase أكسيد 1 (SOD1). تظهر النتائج التمثيلية أن جزءا من مجاميع بروتين الفلورسنت الأخضر (GFP) الموسوم TDP25 تم تضمينه قليلا في الكسر القابل للذوبان من تحلل خلية الورم الأرومي العصبي المورفين Neuro2a. وعلاوة على ذلك ، GFP الموسومة SOD1 تحمل الطفرة المرتبطة ALS يظهر انتشار أبطأ في الخلايا الحية. وبناء على ذلك، نحن هنا نقدم الإجراء للكشف عن تجميع البروتين عن طريق خاصية نشرها باستخدام FCS.

Introduction

تجمعات البروتين التي تنطوي على اضطرابات عصبية مثل التصلب الجانبي الضموري (ALS), مرض الزهايمر, مرض باركنسون, مرض هنتنغتون, وهلم جرا1 ومن المعروف أن تكون سامة ومن شأنها أن تزعج التوازن البروتين (البروتيوستاسي) في الخلايا والأعضاء, التي يمكن أن تؤدي بعد ذلك إلى الشيخوخة2. ومن المتوقع إزالة البروتين تجميع كاستراتيجية علاجية; ومع ذلك، لم يتم بعد تحديد المواد الكيميائية التي تمنع تكوين البروتين وتتحلل مجاميع البروتين (مثل الجزيئات الصغيرة أو الأدوية). وعلاوة على ذلك، فإن كيفية ممارسة تجميع البروتين للسمية لا تزال بعيدة المنال. لذلك ، لتعزيز المشاريع البحثية المتعلقة بتجميع البروتين ، من المهم إدخال إجراءات عالية الإنتاجية للكش....

Protocol

1. المواد والكواشف

  1. استخدام الحلول الحرة بيراموجينيك والمتوسطة لثقافة الخلية (الجدول 1).
  2. إعداد حلول للتجربة الكيميائية الحيوية باستخدام المياه فائقة الشراء واستخدامها كما DNase / RNase الحرة.
  3. حدد FBS مناسبة لثقافة الخلية مع عملية الاختيار الكثير. وبما أن مجموعة FBS المحددة.......

Representative Results

لقد قمنا بقياس FCS ل GFP-TDP25 في lysate الخلية وSUD1-G85R-GFP في الخلايا الحية. وفي كلتا الحالتين، أمكن الحصول على سعة إيجابية وسلاسة في الصناديق الاستئمانية. لقد أظهرنا أن جزءا من GFP-TDP25 أعرب في خلايا Neuro2a تم استردادها في جزء قابل للذوبان تحت الشرط المشار إليه6. في جزء قابل للذوبان من lysate الخل.......

Discussion

وفيما يتعلق بمعايرة النظام قبل القياسات، ينبغي استخدام نفس الأواني الزجاجية المستخدمة لقياس العينة (على سبيل المثال، تغطي الآبار الثمانية الحجرة الزجاجية لليسات الخلية وطبق الأساس الزجاجي للخلايا الحية مقاس 35 ملم). بسبب الامتزاز من Rh6G على الزجاج، قد ينخفض تركيزها الفعال في بعض الأحيان. ?.......

Acknowledgements

11- وتحظى منظمة "A.K. " بدعم من الجمعية اليابانية لتعزيز العلوم (JSPS) منحة في المعونة لأغراض البحث العلمي (C) (#18K06201)، ومنحة معونة من مؤسسة ناكاتاني للتدابير المضادة ضد العدوى الجديدة بالفيروس التاجي، ومنحة من مكتب جامعة هوكايدو لتطوير قادة بحوث المستقبل (L-Station)، ومنحة مساعدة من مؤسسة هوانشا. 10 - وتحظى م. ك. بدعم جزئي من منحة JSPS في المعونة للبحوث العلمية بشأن المجالات الابتكارية "كيمياء النظم الحيوية المتعددة الجزيئات التي تزاحم" (#20H04686)، ومنحة JSPS في المعونة للبحوث العلمية بشأن المجالات المبتكرة "فيزياء المعلومات للمسائل المعيشية" (#20H05522).

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
0.25% (w/v) Trypsin-1 mmol/L EDTA·4Na Solution with Phenol Red (Trypsin-EDTA)Fujifilm Wako Pure Chemical Corp.201-16945
100-mm plastic dishesCORNING430167
35-mm glass base dishIWAKI3910-035For live cell measurement
35-mm plastic dishesThermo Fisher Scientific150460
Aluminum plateBio-BikAB-TC1
C-Apochromat 40x/1.2NA Korr. UV-VIS-IR M27Carl ZeissObjective
Cell scraperSumitomo Bakelite Co., Ltd.MS-93100
Cellulose acetate filter membrane (0.22 mm)Advantech Toyo25CS020AS
Cover glass chamber 8-wellsIWAKI5232-008For solution measurement
Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM)Sigma-AldrichD5796basal medium
Fetal bovine serum (FBS)bioseraLot check required
Lipofectamine 2000Thermo Fisher Scientific11668019
LSM510 META + ConfoCor3Carl ZeissFCS system
Murine neuroblastoma Neuro2a cellsATCCCCL-131Cell line
Opti-MEM IThermo Fisher Scientific31985070
pCAGGSRIKENRDB08938Plasmid DNA for the transfection carrier
Penicillin-Streptomycin Solution (×100 )Fujifilm Wako Pure Chemical Corp.168-23191
pmeGFP-C1-TDP25Plasmid DNA for TDP25 tagged with monomeric eGFP
pmeGFP-N1Plasmid DNA for eGFP monomer expression
pmeGFP-N1-SOD1-G85RPlasmid DNA for ALS-linked G85R mutant of SOD1 tagged with monomeric eGFP
Protease inhibitor cocktailSigma-AldrichP8304

References

  1. Ross, C. A., Poirier, M. A. Protein aggregation and neurodegenerative disease. Nature Medicine. 10, 10-17 (2004).
  2. Hipp, M. S., Kasturi, P., Hartl, F. U. The proteostasis network and its decline in ageing. Nature Revie....

Explore More Articles

170

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved