Name: quantification of coenzyme a in cells and tissues
Uploaded: 2019-09-27T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quantification of Coenzyme A in Cells and Tissues at JoVE.com

De auteurs erkennen de financiering van gesponsord onderzoek dat wordt aangeboden door CoA Therapeutics, Inc., een dochteronderneming van BridgeBio LLC, de National Institutes of Health Grant GM34496, en de Amerikaanse Libanese Syrische geassocieerde liefdadigheidsinstellingen.

De in dit protocol bedoelde dier procedure is uitgevoerd volgens de protocollen 323 en 556 en is specifiek goedgekeurd door het St. Jude Children's Research Hospital institutioneel Dierenzorg-en gebruiks Comité.
1. voorbereiding van de oplossingen
Opmerking: gebruik ultrapuur water voor alle oplossingen en indien aangegeven in procedures.
<ol><li>Bereid 1 mM kaliumhydroxide (KOH) in water.</li>
	<li>Bereid 0,25 M KOH in water.</li>
	<li>Bereid 1 M Trizma-HCl in w...

<ol>
	<li>Abiko, Y., Greenburg, D. 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> Metabolic Pathways. 7, 1-25 (1975).</li><li>Leonardi, R., Zhang, Y. -. M., Rock, C. O., Jackowski, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coenzyme+A:+Back+in+action.">Coenzyme A: Back in action.</a> Progress in Lipid Research. 44, 125-153 (2005).</li><li>Jackowski, S., Rock, C. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+coenzyme+A+biosynthesis.">Regulation of coenzyme A biosynthesis.</a> Journal of Bacteriology. 148, 926-932 (1981).</li><li>Robishaw, J. D., Berkich, D. A., Neely, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rate-limiting+step+and+control+of+coenzyme+A+synthesis+in+cardiac+muscle.">Rate-limiting step and control of coenzyme A synthesis in cardiac muscle.</a> Journal of Biological Chemistry. 257, 10967-10972 (1982).</li><li>Di Meo, I., Carecchio, M., Tiranti, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inborn+errors+of+coenzyme+A+metabolism+and+neurodegeneration.">Inborn errors of coenzyme A metabolism and neurodegeneration.</a> Journal of Inherited Metabolic Disease. 42, 49-56 (2019).</li><li>Zhou, B., 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=A+novel+pantothenate+kinase+gene+(PANK2)+is+defective+in+Hallervorden-Spatz+syndrome.">A novel pantothenate kinase gene (PANK2) is defective in Hallervorden-Spatz syndrome.</a> Nature Genetics. 28, 345-349 (2001).</li><li>Dusi, S., 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=Exome+sequence+reveals+mutations+in+CoA+synthase+as+a+cause+of+neurodegeneration+with+brain+iron+accumulation.">Exome sequence reveals mutations in CoA synthase as a cause of neurodegeneration with brain iron accumulation.</a> American Journal of Human Genetics. 94, 11-22 (2014).</li><li>Dansie, L. E., 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=Physiological+roles+of+the+pantothenate+kinases.">Physiological roles of the pantothenate kinases.</a> Biochemical Society Transactions. 42, 1033-1036 (2014).</li><li>Leonardi, R., Rehg, J. E., Rock, C. O., Jackowski, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pantothenate+kinase+1+is+required+to+support+the+metabolic+transition+from+the+fed+to+the+fasted+state.">Pantothenate kinase 1 is required to support the metabolic transition from the fed to the fasted state.</a> PLoS ONE. 5, 11107 (2015).</li><li>Leonardi, R., Rock, C. O., Jackowski, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pank1+deletion+in+leptin-deficient+mice+reduces+hyperglycaemia+and+hyperinsulinaemia+and+modifies+global+metabolism+without+affecting+insulin+resistance.">Pank1 deletion in leptin-deficient mice reduces hyperglycaemia and hyperinsulinaemia and modifies global metabolism without affecting insulin resistance.</a> Diabetologia. 57, 1466-1475 (2014).</li><li>Israel, B. C., Smith, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+acute+and+chronic+ethanol+ingestion+on+pantothenate+and+CoA+status+of+rats.">Effects of acute and chronic ethanol ingestion on pantothenate and CoA status of rats.</a> The Journal of Nutrition. 117, 443-451 (1987).</li><li>Garcia, M., Leonardi, R., Zhang, Y. M., Rehg, J. E., Jackowski, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Germline+deletion+of+pantothenate+kinases+1+and+2+reveals+the+key+roles+for+CoA+in+postnatal+metabolism.">Germline deletion of pantothenate kinases 1 and 2 reveals the key roles for CoA in postnatal metabolism.</a> PLoS One. 7, 40871 (2012).</li><li>Corbin, D. R., 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=Excess+coenzyme+A+reduces+skeletal+muscle+performance+and+strength+in+mice+overexpressing+human+PANK2.">Excess coenzyme A reduces skeletal muscle performance and strength in mice overexpressing human PANK2.</a> Molecular Genetics and Metabolism. 120, 350-362 (2017).</li><li>Shumar, S. A., Kerr, E. W., Fagone, P., Infante, A. M., Leonardi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overexpression+of+Nudt7+decreases+bile+acid+levels+and+peroxisomal+fatty+acid+oxidation+in+the+liver.">Overexpression of Nudt7 decreases bile acid levels and peroxisomal fatty acid oxidation in the liver.</a> Journal of Lipid Research. 60, 1005-1019 (2019).</li><li>Shumar, S. A., 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=Induction+of+neuron-specific+degradation+of+Coenzyme+A+models+pantothenate+kinase-associated+neurodegeneration+by+reducing+motor+coordination+in+mice.">Induction of neuron-specific degradation of Coenzyme A models pantothenate kinase-associated neurodegeneration by reducing motor coordination in mice.</a> PLoS ONE. 10, 0130013 (2015).</li><li>Zano, S. P., Pate, C., Frank, M., Rock, C. O., Jackowski, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correction+of+a+genetic+deficiency+in+pantothenate+kinase+1+using+phosphopantothenate+replacement+therapy.">Correction of a genetic deficiency in pantothenate kinase 1 using phosphopantothenate replacement therapy.</a> Molecular Genetics and Metabolism. 16, 281-288 (2015).</li><li>Sharma, L. 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=A+therapeutic+approach+to+pantothenate+kinase+associated+neurodegeneration.">A therapeutic approach to pantothenate kinase associated neurodegeneration.</a> Nature Communications. 9, 4399 (2018).</li><li>Alvarez-Cordoba, 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=Pantothenate+Rescues+Iron+Accumulation+in+Pantothenate+Kinase-Associated+Neurodegeneration+Depending+on+the+Type+of+Mutation.">Pantothenate Rescues Iron Accumulation in Pantothenate Kinase-Associated Neurodegeneration Depending on the Type of Mutation.</a> Molecular Neurobiology. 56, 3638-3656 (2019).</li><li>Arber, 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=iPSC-derived+neuronal+models+of+PANK2-associated+neurodegeneration+reveal+mitochondrial+dysfunction+contributing+to+early+disease.">iPSC-derived neuronal models of PANK2-associated neurodegeneration reveal mitochondrial dysfunction contributing to early disease.</a> PLoS One. 12, 0184104 (2017).</li><li>Di Meo, I., 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=Acetyl-4'-phosphopantetheine+is+stable+in+serum+and+prevents+phenotypes+induced+by+pantothenate+kinase+deficiency.">Acetyl-4'-phosphopantetheine is stable in serum and prevents phenotypes induced by pantothenate kinase deficiency.</a> Scientific Reports. 7, 11260 (2017).</li><li>Nishikawa, T., Edelstein, D., Brownlee, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+missing+link:+a+single+unifying+mechanism+for+diabetic+complications.">The missing link: a single unifying mechanism for diabetic complications.</a> Kidney International Supplements. 77, 26-30 (2000).</li><li>Tsuchiya, Y., Pham, U., Gout, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+measuring+CoA+and+CoA+derivatives+in+biological+samples.">Methods for measuring CoA and CoA derivatives in biological samples.</a> Biochemical Society Transactions. 42, 1107-1111 (2014).</li><li>Demoz, A., Netteland, B., Svardal, A., Mansoor, M. A., Berge, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separation+and+Detection+of+Tissue+Coash+and+Long-Chain+Acyl-Coa+by+Reversed-Phase+High-Performance+Liquid-Chromatography+after+Precolumn+Derivatization+with+Monobromobimane.">Separation and Detection of Tissue Coash and Long-Chain Acyl-Coa by Reversed-Phase High-Performance Liquid-Chromatography after Precolumn Derivatization with Monobromobimane.</a> Journal of Chromatography. 635, 251-256 (1993).</li><li>Shimada, K., Mitamura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Derivatization+of+Thiol-Containing+Compounds.">Derivatization of Thiol-Containing Compounds.</a> Journal of Chromatography B. 659, 227-241 (1994).</li><li>Minkler, P. E., Kerner, J., Ingalls, S. T., Hoppel, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+isolation+procedure+for+short-,+medium-,+and+long-chain+acyl-coenzyme+A+esters+from+tissue.">Novel isolation procedure for short-, medium-, and long-chain acyl-coenzyme A esters from tissue.</a> Analytical Biochemistry. 376, 275-276 (2008).</li><li>Newton, G. L., Fahey, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+biothiols+by+bromobimane+labeling+and+high-performance+liquid+chromatography.">Determination of biothiols by bromobimane labeling and high-performance liquid chromatography.</a> Methods in Enzymology. 251, 148-166 (1995).</li><li>Radkowsky, A. E., Kosower, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bimanes+.17.+(Haloalkyl)-1,5-Diazabicyclo[3.3.0]Octadienediones+(Halo-9,10-Dioxabimanes)+-+Reactivity+toward+the+Tripeptide+Thiol,+Glutathione.">Bimanes .17. (Haloalkyl)-1,5-Diazabicyclo[3.3.0]Octadienediones (Halo-9,10-Dioxabimanes) - Reactivity toward the Tripeptide Thiol, Glutathione.</a> Journal of the American Chemical Society. 108, 4527-4531 (1986).</li><li>Zhang, Y. 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=Chemical+knockout+of+pantothenate+kinase+reveals+the+metabolic+and+genetic+program+responsible+for+hepatic+coenzyme+A+homeostasis.">Chemical knockout of pantothenate kinase reveals the metabolic and genetic program responsible for hepatic coenzyme A homeostasis.</a> Chemistry &amp; Biology. 14, 291-302 (2007).</li><li>Tokutake, Y., Onizawa, N., Katoh, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toyoda+A,Chohnan+S.+Coenzyme+A+and+its+thioester+pools+in+fasted+and+fed+rat+tissues.">Toyoda A,Chohnan S. Coenzyme A and its thioester pools in fasted and fed rat tissues.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 402, 158-162 (2010).</li><li>Shibata, K., Nakai, T., Fukuwatari, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+high-performance+liquid+chromatography+determination+of+coenzyme+A,+dephospho-coenzyme+A,+and+acetyl-coenzyme+A+in+normal+and+pantothenic+acid-deficient+rats.">Simultaneous high-performance liquid chromatography determination of coenzyme A, dephospho-coenzyme A, and acetyl-coenzyme A in normal and pantothenic acid-deficient rats.</a> Analytical Biochemistry. 430, 151-155 (2012).</li><li>Chohnan, S., Takamura, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+micromethod+for+measurement+of+CoASH+and+its+use+in+measuring+the+intracellular+levles+of+CoASH+and+short+chain+acyl-CoAs+in+Escherichia+coli+K12+cells.">A simple micromethod for measurement of CoASH and its use in measuring the intracellular levles of CoASH and short chain acyl-CoAs in Escherichia coli K12 cells.</a> Agricultural and Biological Chemistry. 55, 87-94 (1991).</li></ol>

Hier tonen we een betrouwbare, stapsgewijze procedure voor het kwantificeren van totaal CoA in cellen en dierlijke weefsels met een breed scala aan lineaire detectie die toegankelijk is in veel laboratoria met een HPLC met een absorptie-of fluorescentie-uitgangs detector. Als alternatief is massaspectrometrie een veelgebruikte techniek voor het evalueren van CoA-en CoA-thioesters, maar is niet algemeen beschikbaar vanwege de kosten van de instrumentatie en de gespecialiseerde kennis die nodig is voor de ontwikkeling van ...

Co-enzym A (CoA) is een essentiële cofactor in alle levende organismen en wordt gesynthetiseerd uit pantotheenzuur, ook wel pantothenaat (het zout van pantotheenzuur) of vitamine B5. CoA is de belangrijkste intracellulaire drager van organische zuren, met inbegrip van korte-keten-zuren zoals acetaat en succinaat, tak-keten zuren zoals propionaat en methylmalonaat, lange-keten vetzuren zoals palmitaat en OLEAAT, zeer lange-keten vetzuren zoals meervoudig onverzadigde vetzuren en xenobiotica zoals valproïnezuur. Het organisch zuur vormt een thio ester binding enzymatisch met CoA om het gebruik ervan als substraat in meer dan 100 reacties in intermediair metabolisme1mogelijk te maken. CoA thioesters zijn ook allosterische regelgevers en transcriptionele activatoren. Het wordt nu gewaardeerd2 dat de cellulaire totale COA-levering is gereguleerd3,4; de beschikbaarheid van CoA kan dus worden beperkt en dat CoA-tekortkomingen catastrofaal kunnen zijn, zoals blijkt uit erfelijke genetische aandoeningen die van invloed zijn op CoA-biosynthese5. Pantothenate kinase katalyseert de eerste stap in CoA biosynthese (Figuur 1) en pantothenaat kinase geassocieerde neurodegeneratie, genaamd pkan, wordt veroorzaakt door mutaties in het PANK2 gen6. CoA-synthase, gecodeerd door het Coasyn -gen, katalyseert de laatste twee stappen in COA-biosynthese (Figuur 1) en Coasy eiwit-geassocieerde neurodegeneratie, genaamd Copan, wordt veroorzaakt door een mutatie in het coasyn Gene7. Zowel PKAN als CoPAN zijn erfelijke neurodegeneratieve ziekten geassocieerd met ijzer ophoping in de hersenen en CoA-tekortkomingen ten ondermeer de pathologieën van de ziekte.
Cellulaire niveaus van totaal CoA variëren tussen de weefsels8 en het totale COA kan verhogen of verlagen onder een verscheidenheid van fysiologische, pathologische en farmacologische toestanden. Lever CoA stijgt tijdens brandstof overschakelen van de Fed naar de nuchtere staat9, en lever COA niveaus zijn abnormaal hoog in leptine-deficiënte zwaarlijvige muizen10. Lever CoA afneemt in reactie op chronische ethanol inname11. Hersenen CoA-niveaus in de Pank2 Knockout muismodel zijn depressief tijdens de perinatale periode, maar later in de volwassen fase hersenen COA-inhoud is gelijkwaardig aan wild-type niveaus, wat duidt op een adaptieve COA reactie tijdens ontwikkeling12. Manipulatie van weefsel-COA-inhoud door Transgenese of genafgifte methoden beïnvloedt metabole en neurale functies13,14,15. De preklinische ontwikkeling van mogelijke therapieën voor pkan of Copan omvat de COA-metingen van cellen of weefsels als indicatoren voor de werkzaamheid16,17,18,19,20 . Evaluatie van al deze voorwaarden en hun metabole of functionele gevolgen vereist een kwantitatieve methode voor het meten van het totale CoA.
Een nauwkeurige, betrouwbare assay voor het meten van CoA in biologische monsters is een technische uitdaging in veel laboratoria. Helaas zijn er geen sondes beschikbaar om CoA-of CoA-thioesters in intacte cellen te evalueren of te kwantificeren, hoewel analogen van natuurlijke CoA-thioesters op grote schaal zijn gebruikt als mechanistische sondes in studies van CoA-ester met behulp van enzymen21. De omzetting van CoA, met een vrije sulfhydrylgroep (-sh) groep, naar een CoA thio ester (of omgekeerd) is snel in cellen of dierlijk weefsel tijdens overdracht naar een andere omgeving en tijdens cel lysis. Talrijke acyl-CoA-synthetases en acyl-CoA-thioesterasen in cellen bemiddel de interconversies binnen de CoA-groep en aanvullende enzymen die gebruikmaken van CoA thioesters als substraten blijven actief in biologische monsters totdat ze worden geblust door chemische of fysische Betekent. De off-loading van acyl-groepen van CoA naar carnitine door acyl-transferases is een voorbeeld binnen het netwerk van reacties dat de CoA/CoA thio ester distributie kan veranderen. Radioactieve tracers kunnen worden gebruikt om de frequenties van de CoA-synthese in cellen te meten. De huidige methoden voor het meten van CoA-en CoA-derivaten in biologische monsters zijn22 beoordeeld en omvatten gekoppelde enzymatische spectrofotometrische assays, hogedrukvloeistofchromatografie en op massaspectrometrie gebaseerde procedures. Deze methoden zijn echter vaak gericht op specifieke CoA-moleculaire soorten en zijn blind voor variatie van het totale CoA-zwembad. De gekoppelde enzymatische assays vereisen over het algemeen grotere hoeveelheden input materiaal als gevolg van lage detectie gevoeligheden en hebben een beperkt bereik van lineariteit.
Ons laboratorium heeft een betrouwbare procedure ontwikkeld voor de kwantificering van totaal CoA in gekweekte cellen en dierlijke weefsels. De strategie omvat de hydrolyse van alle CoA-thioesters om alleen gratis CoA te leveren tijdens de monstervoorbereiding, in plaats van inspanningen te leveren om het gehele spectrum van CoA-soorten te behouden en te analyseren. De procedure is een compilatie van afzonderlijke gepubliceerde methoden voor monstervoorbereiding, COA-derivatisering, zuivering en identificatie na hogedrukvloeistofchromatografie (HPLC) en kwantificering van het guarderivaten CoA door absorptie of fluorescentiedetectie23,24,25. De door deze procedure verkregen CoA-bepalingen hebben ons inzicht in de CoA-regulatie en de ontwikkeling van een therapeutische aanpak voor de behandeling van CoA-tekortkomingen mogelijk gemaakt.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>2-(2-pyridyl)-ethyl silica gel SPE column</td>
			<td>Millipore-Sigma</td>
			<td>54127-U</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>coenzyme A</td>
			<td>Avanti Polar Lipids</td>
			<td>870700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gemini C18 3 &#956;m 100 &#197; HPLC column</td>
			<td>Phenomenex</td>
			<td>00F-4439-E0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>monobromobimane</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>M-1378</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Omni-Tip probe tissue disrupter</td>
			<td>Omni International</td>
			<td>32750H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>S37440</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PowerGen 125 motorized rotor stator homogenizer</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>NC0530997</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spin-X centrifuge tube filter</td>
			<td>CoStar</td>
			<td>8161</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trizma-HCl</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>T395-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waters 2475 fluorescence detector</td>
			<td>Waters</td>
			<td>2475</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waters 2489 UV-Vis detector</td>
			<td>Waters</td>
			<td>2489</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waters e2695 separations module</td>
			<td>Waters</td>
			<td>e2695</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantification of coenzyme a in cells and tissues

Opkomende onderzoek is gebleken dat het cellulaire co-enzym A (CoA) levering kan worden beperkt met een nadelig effect op de groei, metabolisme en overleving. Meting van cellulaire CoA is een uitdaging vanwege de relatief lage overvloed en de dynamische omzetting van gratis CoA naar CoA thioesters die, op zijn beurt, deelnemen aan talrijke metabole reacties. Een methode wordt beschreven die tijdens de monstervoorbereiding door potentiële valkuilen navigeert om een assay te leveren met een breed lineair detectiebereik dat geschikt is voor gebruik in vele biomedische laboratoria.

Een relatief snelle en betrouwbare methode voor de detectie van totaal CoA in gekweekte cellen en weefsels is ontwikkeld door het thiol van CoA te derivatiseren tot een fluorescerende stof met behulp van mBBr, en vervolgens de afgeleide CoA-bimane te zuiveren met behulp van omgekeerde fase HPLC. Een standaard curve wordt eerst gegenereerd, waar bekend en toenemende hoeveelheden van de CoA-bimane standaard worden individueel geïnjecteerd en de gebieden onder de pieken in de CoA-bimane chromatogrammen worden uitgezet als ...

Watch this Scientific Journal Video about Quantification of Coenzyme A in Cells and Tissues at JoVE.com

Quantification of Coenzyme A in Cells and Tissues

Deze methode beschrijft de monstervoorbereiding uit gekweekte cellen en dierlijk weefsel, extractie en derivatisering van coenzym A in de monsters, gevolgd door hogedrukvloeistofchromatografie voor zuivering en kwantificering van het guarderivaten coenzym a door absorptie of fluorescentiedetectie.

Kwantificering van co-enzym A in cellen en weefsels

Emerging research has revealed that the cellular coenzyme A (CoA) supply can become limiting with a detrimental impact on growth, metabolism and survival. ...

Coenzyme A, kortweg CoA genoemd, is een belangrijke cofactor in de cellulaire stofwisseling. Kwantitatieve metingen onthullen veranderingen die gebeuren met voedings- en hormonale toestanden in diermodellen. Deze methode kwantificeert de totale hoeveelheid cellulaire CoA, inclusief CoA derivaten en gratis CoA, in een eenvoudige, betrouwbare methode.Verschillende soorten neurodegeneratie met hersenijzeraccumulatie worden geassocieerd met mutaties in de genen van het CoA biosynthetische traject. Deze methode kan worden toegepast op elk biologisch systeem, omdat alle organismen coa nodig hebben om te overleven, groei en functie. Een eerste keer onderzoeker kan worstelen met de eerste stappen in de voorbereiding van het monster, waar het belangrijk is om de monsters absoluut koud te houden en ze vervolgens snel over te brengen naar kaliumhydroxide.Beperk het aantal monsters in een partij voordat u overbrenging naar kaliumhydroxide, en oefen met de overdracht voordat u met de experimentele monsters werkt. Veel onderzoekers zijn niet bekend met vaste fase extractie bij de voorbereiding van biologische monsters voor latere biochemische analyse. Om te beginnen, incubeer drievoud drievoud cultuur gerechten in parallel, twee voor biochemische analyse en een voor de bepaling van levensvatbare celnummer.Wanneer de cultuur de late subconfluent dichtheden benadert, bijvoorbeeld, menselijke HepG2/C3A cellen gegroeid tot een dichtheid van zes tot acht keer 10 tot de zes of HEK 293T cellen gegroeid tot een dichtheid van ongeveer 1,3 keer 10 tot de zeven per 100-millimeter schotel, oogst de aanhangende cellen in de cultuur. Voeg vervolgens een milliliter ijskoud water toe aan hetzelfde kweekgerecht. Schraap cellen in het koude water in de schotel en breng de celsuspensie over in een glazen reageerbuis met 400 microliter van 0,25-molaire kaliumhydroxide en 1,5 milliliter water om de pH boven de 12 te brengen.Meng de vering krachtig door vortexing op hoog gedurende 10 seconden. Bedek dan strak met paraffine film, en uitbroeden op 55 graden Celsius gedurende een uur zonder te schudden in een waterbad. Voeg vervolgens 160 microliter van een molaire Trizma-hydrochlorideoplossing en 10 microliter van 100 millimolar mBBr toe.Meng door vortexing op hoog voor 10 seconden. Dit brengt de pH tot ongeveer acht om de mBBr reactie met gratis CoA te ondersteunen. Bedek de buis met paraffinefilm en incubeer de monsters bij kamertemperatuur gedurende twee uur in het donker voor de mBBr om te reageren met de thiol van het CoA.Voeg na twee uur 100 microliter azijnzuur toe en meng door 10 seconden te vortexen om de reactie te stoppen. Een precipitatie vormt zich in de buis. Vervolgens centrifuge op 2.000 keer g gedurende 15 minuten.Om het neergeslagen celpuin te verwijderen, breng je het supernatant over en sla je het op in een glazen reageerbuis voor de clean-up van de vaste faseextractiekolom. Voeg voorafgaand aan de analyse twee milliliter kaliumhydroxide toe aan een glazen reageerbuis die is ontworpen voor het inbrengen van een sonde en weefselverstoring met een rotor-statorhomogenisator. Houd de buis op ijs tot gebruik.Weeg de bevroren weefselstukken snel af en leg het natte gewicht voor elk monster vast. Breng het weefsel in de glazen buis, en homogeniseren het weefsel voor 30 seconden. Vermijd volledige ontdooiing van het weefsel.Voeg 500 microliter van 0,25-molaire kaliumhydroxide toe. Vortex op hoog voor 10 seconden, en blijf op ijs. Dit brengt de pH van het monster boven de 12 om de CoA-thioesters te hydrolyseren om het totale COA op te leveren.Bedek de buis met paraffinefilm. De bereiding van gekweekte cellen en de bereiding van weefsels zijn de meest kritieke stappen in deze procedure. Het is belangrijk om snel hoge kaliumhydroxide toe te voegen om coa-afbraak te voorkomen.Incubeer de monsters op 55 graden Celsius gedurende twee uur in een waterbad zonder te schudden om hydrolyse te ondersteunen. Voeg vervolgens 150 microliter van een molaire Trizma-hydrochloride en 10 microliter van 100-millimolar mBBr toe om de pH op ongeveer acht te brengen voor het ondersteunen van de mBBr-reactie met vrij CoA. Vortex op hoog gedurende 10 seconden.Bedek de buis met paraffinefilm en broed de monsters twee uur lang in het donker op kamertemperatuur uit om ervoor te zorgen dat het CoA wordt afgeleid met mBBr. Voeg daarna 100 microliter azijnzuur toe en draaikolk gedurende 10 seconden op hoog om de reactie te stoppen. Centrifuge op 2.000 keer g gedurende 15 minuten om neergeslagen celpuin te pelleteren en breng het supernatant over in een glazen reageerbuis voor de clean-up van de vaste faseextractiekolom.Bij kamertemperatuur, equilibrate elke een-milliliter wegwerp 2-2-pyridyl-ethyl silica gel kolom met een milliliter wasbuffer om ervoor te zorgen dat de pyridyl functionele groep is protonated en zal functioneren als een anion wisselaar. Vervolgens pipette het monster supernatant op de kolom, en het verzamelen van de eluate. Was de kolom twee maal met een milliliter wasbuffer en eenmaal met een milliliter water om niet-gekleurde soorten te verwijderen.Vervolgens, in een aparte glazen reageerbuis, was de kolom twee keer met een milliliter elutie buffer om de CoA-bimane te verzamelen. Droog het CoA-bimane monster in de buis onder stikstofgas. Seal, volledig dek de buis, en op te slaan op min 20 graden Celsius.Wanneer het klaar is voor HPLC-analyse, wordt het monster opnieuw opgetrokken in 300 microliter water en meng krachtig door gedurende 10 seconden op hoog te draaien. Breng het opnieuw opgespente monster over in een centrifugebuisfilter en vercentrifuge gedurende 10 minuten op 5.000 keer g om eventuele neerslag te verwijderen. Breng het gefilterde monster vervolgens over naar een glazen flacon die geschikt is voor HPLC-injectie.In deze studie toont een representatief HPLC-profiel de bewaartijd van de CoA-bimane-standaard op de C18 HPLC-kolom. Steeds meer van de CoA-bimane standaard werden individueel geïnjecteerd, en de gebieden onder de pieken in de CoA-bimane chromatogrammen werden uitgezet als functie van de input CoA-bimane. De standaardcurve weerspiegelde de omvang van de absorptie van CoA-bimane op een golflengte van 393 nanometer.De fluorescentie van CoA-bimane werd ook weerspiegeld op de excitatiegolflengte van 393 nanometer en emissiegolflengte van 470 nanometer. Latere HPLC-scheiding en typische detectieprofielen voor muislever of menselijke gekweekte C3A-cellen worden hier aangegeven door rode pieken, met een retentietijd tussen 11 en 12 minuten met behulp van het elutieprogramma. Als de reactie met mBBr geen detecteerbare resultaten oplevert, moet de hoeveelheid Trizma-HCl mogelijk worden aangepast om de pH te verlagen tot ongeveer acht.Het is mogelijk om extra cellulaire moleculen te detecteren die sulfhydryl of thioestermoieties als bimanederivaten bevatten. Glutathion-bimane kan bijvoorbeeld worden gedetecteerd met de HPLC-methode. Deze techniek zal andere onderzoekers in staat stellen om de mogelijke rol van CoA disfunctie geassocieerd met metabole onbalans te onderzoeken, zoals dierlijke modellen van type 2 diabetes.Onderzoekers moeten persoonlijke beschermingsmiddelen gebruiken bij het werken met organische oplosmiddelen die worden gebruikt voor de winning in vaste fase.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

A Method for Measuring RNA N6-methyladenosine Modifications in Cells and Tissues

A Method for Measuring RNA N6-methyladenosine Modifications in Cells and Tissues

Een methode voor het meten van RNA<em&gt; N</em<sup&gt; 6</sup&gt; -methyladenosine Wijzigingen in cellen en weefsels

N6-Methyladenosine (m6A) modifications of RNA are diverse and ubiquitous amongst eukaryotes. They occur in mRNA, rRNA, tRNA, and microRNA. Recent studies ...

Quantification of Bacterial Histidine Kinase Autophosphorylation Using a Nitrocellulose Binding Assay

Kwantificering van bacteriële histidine kinase autofosforylering Met een Nitrocellulose bindingsassay

We demonstrate a useful method for quantifying autophosphorylation of purified bacterial histidine kinases. Histidine kinases are known for their ...

Enhanced Sample Multiplexing of Tissues Using Combined Precursor Isotopic Labeling and Isobaric Tagging (cPILOT)

Enhanced Sample Multiplexing of Tissues Using Combined Precursor Isotopic Labeling and Isobaric Tagging cPILOT

Verbeterde Sample Multiplexing Weefsels gebruik van Gecombineerd Precursor isotopische labeling en Isobaric Tagging (cPILOT)

There is an increasing demand to analyze many biological samples for disease understanding and biomarker discovery. Quantitative proteomics strategies ...

Quantification of the Abundance and Charging Levels of Transfer RNAs in Escherichia coli

Quantification of the Abundance and Charging Levels of Transfer RNAs in Escherichia coli

Kwantificering van de overvloed en het opladen van de niveaus van overdracht RNAs in Escherichia coli

Transfer RNA (tRNA) is an essential part of the translational machinery in any organism. tRNAs bind and transfer amino acids to the translating ribosome. ...

Quantification of Hypopigmentation Activity In Vitro

Kwantificering van hypopigmentatie activiteit In Vitro

This study presents laboratory methods for the quantification of hypopigmentation activity in vitro. Melanin, the major pigment in melanocytes, is ...

Dissipative Microgravimetry to Study the Binding Dynamics of the Phospholipid Binding Protein Annexin A2 to Solid-supported Lipid Bilayers Using a Quartz Resonator

Dissipatief Microgravimetry te bestuderen van de dynamiek van de Binding van de fosfolipide bindend proteïne Annexine A2 aan lipide Solid-ondersteund Bilayers met behulp van een Resonator Quartz

The dissipative quartz crystal microbalance technique is a simple and label-free approach to measure simultaneously the mass uptake and viscoelastic ...

Robust Comparison of Protein Levels Across Tissues and Throughout Development Using Standardized Quantitative Western Blotting

Robuuste vergelijking van eiwitniveaus over weefsels en in de gehele ontwikkeling met behulp van gestandaardiseerde kwantitatieve westelijke bevlekken

Western blotting is a technique that is commonly used to detect and quantify protein expression. Over the years, this technique has led to many advances ...

Quantification of Protein Interaction Network Dynamics using Multiplexed Co-Immunoprecipitation

Kwantificering van eiwit interactie netwerk dynamiek met Multiplexed co-immunoprecipitatie

Dynamic protein-protein interactions control cellular behavior, from motility to DNA replication to signal transduction. However, monitoring dynamic ...

An Optimized Single-Molecule Pull-Down Assay for Quantification of Protein Phosphorylation

Een geoptimaliseerde single-molecule pull-down test voor kwantificering van eiwitfosforylering

Phosphorylation is a necessary posttranslational modification that regulates protein function and directs cell signaling outcomes. Current methods to ...

Extracellular Glucose Depletion as an Indirect Measure of Glucose Uptake in Cells and Tissues Ex Vivo

Extracellular Glucose Depletion as an Indirect Measure of Glucose Uptake in Cells and Tissues Ex Vivo

Extracellulaire glucosedepletie als een indirecte maat voor glucoseopname in cellen en weefsels Ex Vivo

The ongoing worldwide epidemic of diabetes increases the demand for the identification of environmental, nutritional, endocrine, genetic, and epigenetic ...