Name: analysis of neutral lipid synthesis in saccharomyces cerevisiae by metabolic labeling and thin layer chromatography
Uploaded: 2021-02-02T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Analysis of Neutral Lipid Synthesis in Saccharomyces cerevisiae by Metabolic Labeling and Thin Layer Chromatography at JoVE.com

המחברים מבקשים להודות לחברי מעבדת חן על עזרה וייעוץ רעיוני בסיום מחקר זה. W.M.H. נתמך על ידי כספים מקרן וולש (I-1873), NIH NIGMS (GM119768), קרן המחקר הרפואי Ara Paresghian, ותוכנית המלומדים UT Southwestern ניחן. S.R נתמך על ידי מענק תוכנית T32 (5T32GM008297).

1. צמיחה ותיוג של תאי שמרים עם 14חומצה אצטית C
<ol><li>לחסן תרבות שמרים על ידי בחירת מושבה מצלחת וחלוקתה לתוך 20 מ"ל של מדיה סינתטית מלאה (SC) המכילה 2% דקסטרוז (ראה קובץ משלים למתכון של מדיה SC). דגירה ב 30 °C (50 °F) ללילה עם רועד ב 200 סל"ד. הערה: מצב הצמיחה, נפח המדגם והטיפול יהיו שונים בהתב...

<ol>
	<li>Konige, M., Wang, H., Sztalryd, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+adipose+specific+lipid+droplet+proteins+in+maintaining+whole+body+energy+homeostasis.">Role of adipose specific lipid droplet proteins in maintaining whole body energy homeostasis.</a> Biochimica Et Biophysica Acta. 1842 (3), 393-401 (2014).</li><li>Arrese, E. L., Saudale, F. Z., Soulages, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipid+droplets+as+signaling+platforms+linking+metabolic+and+cellular+functions.">Lipid droplets as signaling platforms linking metabolic and cellular functions.</a> Lipid Insights. 7, 7-16 (2014).</li><li>Walther, T. C., Chung, J., Farese, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipid+droplet+biogenesis.">Lipid droplet biogenesis.</a> Annual Review of Cell and Developmental Biology. 33, 491-510 (2017).</li><li>Olzmann, J. A., Carvalho, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+and+functions+of+lipid+droplets.">Dynamics and functions of lipid droplets.</a> Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 20 (3), 137-155 (2019).</li><li>Krahmer, N., Farese, R. V., Walther, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Balancing+the+fat:+lipid+droplets+and+human+disease.">Balancing the fat: lipid droplets and human disease.</a> EMBO Molecular Medicine. 5 (7), 973-983 (2013).</li><li>Ross, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+pathogenesis+of+atherosclerosis:+A+perspective+for+the+1990s.">The pathogenesis of atherosclerosis: A perspective for the 1990s.</a> Nature. 362 (6423), 801-809 (1993).</li><li>Zhang, C., Liu, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+lipid+droplet:+A+conserved+cellular+organelle.">The lipid droplet: A conserved cellular organelle.</a> Protein &amp; Cell. 8 (11), 796-800 (2017).</li><li>W&#228;ltermann, 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=Mechanism+of+lipid-body+formation+in+prokaryotes:+How+bacteria+fatten+up:+Lipid-body+formation+in+prokaryotes.">Mechanism of lipid-body formation in prokaryotes: How bacteria fatten up: Lipid-body formation in prokaryotes.</a> Molecular Microbiology. 55 (3), 750-763 (2004).</li><li>Borrull, A., L&#243;pez-Mart&#237;nez, G., Poblet, M., Cordero-Otero, R., Roz&#232;s, N. <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+method+for+the+separation+and+quantification+of+neutral+lipid+species+using+GC-MS.">A simple method for the separation and quantification of neutral lipid species using GC-MS.</a> European Journal of Lipid Science and Technology. 117 (3), 274-280 (2015).</li><li>Kotapati, H. K., Bates, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normal+phase+HPLC+method+for+combined+separation+of+both+polar+and+neutral+lipid+classes+with+application+to+lipid+metabolic+flux.">Normal phase HPLC method for combined separation of both polar and neutral lipid classes with application to lipid metabolic flux.</a> Journal of Chromatography. B, Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences. 1145, 122099 (2020).</li><li>Knittelfelder, O. L., Weberhofer, B. P., Eichmann, T. O., Kohlwein, S. D., Rechberger, G. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+versatile+ultra-high+performance+LC-MS+method+for+lipid+profiling.">A versatile ultra-high performance LC-MS method for lipid profiling.</a> Journal of Chromatography B. 951-952, 119-128 (2014).</li><li>Ruiz, J. I., Ochoa, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+in+the+subnanomolar+range+of+phospholipids+and+neutral+lipids+by+monodimensional+thin-layer+chromatography+and+image+analysis.">Quantification in the subnanomolar range of phospholipids and neutral lipids by monodimensional thin-layer chromatography and image analysis.</a> Journal of Lipid Research. 38 (7), 1482-1489 (1997).</li><li>Bui, Q., Sherma, J., Hines, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+high+performance+thin+layer+chromatography-densitometry+to+study+the+influence+of+the+prion+[RNQ+]+and+its+determinant+prion+protein+Rnq1+on+yeast+lipid+profiles.">Using high performance thin layer chromatography-densitometry to study the influence of the prion [RNQ+] and its determinant prion protein Rnq1 on yeast lipid profiles.</a> Separations. 5 (1), 5010006 (2018).</li><li>Pronk, J. T., de Steensma, H., Van Dijken, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pyruvate+metabolism+in+Saccharomyces+cerevisiae.">Pyruvate metabolism in Saccharomyces cerevisiae.</a> Yeast. 12 (16), 1607-1633 (1996).</li><li>Buttke, T. M., Pyle, A. L. <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+unsaturated+fatty+acid+deprivation+on+neutral+lipid+synthesis+in+Saccharomyces+cerevisiae.">Effects of unsaturated fatty acid deprivation on neutral lipid synthesis in Saccharomyces cerevisiae.</a> Journal of Bacteriology. 152 (2), 747-756 (1982).</li><li>Touchstone, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thin-layer+chromatographic+procedures+for+lipid+separation.">Thin-layer chromatographic procedures for lipid separation.</a> Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. 671 (1-2), 169-195 (1995).</li><li>Folch, J., Lees, M., Sloane Stanley, G. H. <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+method+for+the+isolation+and+purification+of+total+lipides+from+animal+tissues.">A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues.</a> The Journal of Biological Chemistry. 226 (1), 497-509 (1957).</li><li>Breil, C., Abert Vian, M., Zemb, T., Kunz, W., Chemat, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term="Bligh+and+Dyer"+and+Folch+methods+for+solid-liquid-liquid+extraction+of+lipids+from+microorganisms.+Comprehension+of+solvatation+mechanisms+and+towards+substitution+with+alternative+solvents.">"Bligh and Dyer" and Folch methods for solid-liquid-liquid extraction of lipids from microorganisms. Comprehension of solvatation mechanisms and towards substitution with alternative solvents.</a> International Journal of Molecular Sciences. 18 (4), 708 (2017).</li><li>Fuchs, B., S&#252;&#223;, R., Teuber, K., Eibisch, M., Schiller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipid+analysis+by+thin-layer+chromatography-A+review+of+the+current+state.">Lipid analysis by thin-layer chromatography-A review of the current state.</a> Journal of Chromatography A. 1218 (19), 2754-2774 (2011).</li></ol>

כאן, פרוטוקול radiolabeling תכליתי תכליתי כדי לפקח כמותית על הסינתזה של מינים NL בשמרים מוצג. פרוטוקול זה הוא מודולרי מאוד, המאפשר לסיים את ההליך בתוך 3-6 ימים. בנוסף, שפע של ספרות קיים על השימוש TLC להפריד מינים שומנים ומטבוליטים, אשר אמור לאפשר למשתמש לזהות כמה מינים שומנים של עניין עם שינוי פשוט של ...

אצטיל-CoA הוא אבן הבניין הבסיסית של ביומולקולות מגוונות כולל שומנים ניטרליים (NLs), המשמשים מטבע ביומולקולרי רב-תכליתי לבניית ממברנות, יצירת ATP, ויסות איתות תאים1,2. הזמינות של NLs להיות מנודה לתוך כל אחד מהמסלולים האלה בהתאמה הוא, בחלקו, מוסדר על ידי האחסון שלהם. טיפות שומנים בדם (LDs), אברונים ציטופלסמיים המורכבים מלטיבות הידרופוביות של טריגליצרידים (TGs) ואסטרים סטרול (SEs), הם תאי האחסון העיקריים של רוב ה- NLs הסלולריים. ככזה, LDs לבודד ולווסת NLs, אשר ניתן להשפיל ולאחר מכן מנוצל לתהליכים ביוכימיים ומטבוליים3,4. זה ידוע כי הרגולציה השגויה של חלבונים הקשורים NL ו- LD מתואמת עם תחילת פתולוגיות כולל lipodystrophy ותסמונות מטבוליות5,6. בגלל זה, מחקר LD הנוכחי מתמקד מאוד על איך סינתזה NL מוסדר מרחבי, זמני, ועל פני רקמות נפרדות של אורגניזמים רב תאיים. בשל התפקידים התאיים בכל מקום עבור NLs, אנזימים רבים האחראים על סינתזה ורגולציה של NLs נשמרים ברחבי eukaryotes7. ואכן, אפילו כמה פרוקריוטים מאחסנים NLs ב- LDs8. לכן, אורגניזמים מודל מתיחה גנטית כגון Saccharomyces cerevisiae (שמרים ניצנים) היו שימושיים לחקר סינתזה ורגולציה NL.
ההפרדה וכימות של NLs מתמציות תאים ניתן לבצע במספר עצום של דרכים, כולל ספקטרומטריית כרומטוגרפיה-מסה גז (GC-MS), כרומטוגרפיה נוזלית ביצועים גבוהים (HPLC), וספקטרומטריה כרומטוגרפיה-מסה נוזלית אולטרה ביצועים (UPLC-MS)9,10,11. אולי השיטה הפשוטה ביותר להפרדת NLs היא באמצעות כרומטוגרפיה של שכבה דקה (TLC), המאפשרת כימות צפיפות לאחר מכן מעקומה סטנדרטית12,13. למרות TLC מספק רק הפרדה מגורענת כמובן של NLs, זה נשאר טכניקה חזקה כי זה זול, וזה מאפשר הפרדה מהירה של NLs מכמה דגימות בו זמנית. שניים מהאתגרים הבולטים ביותר העומדים בפני המחקר של NLs באמצעות TLC הם: 1) המגוון הרחב של שפע תאי של מינים NL והמתווכים שלהם, ו -2) מגוון ההידרופיליות / הידרופוביה של מתווכים שומנים בתוך מסלולי סינתזה NL. כתוצאה מכך, הכימות של מינים NL באמצעות TLC מוגבל בדרך כלל למינים הנפוצים ביותר; עם זאת, הקדמה של 14C-חומצה אצטית radiolabel יכול לשפר באופן משמעותי את הזיהוי של מתווכים שפע נמוך בתוך מסלולי NL. חומצה אצטית מומרת במהירות לאצטיל-CoA על ידי אצטיל-CoA סינתטאז ACS214, מה שהופך 14חומצה C-אצטית מצע רדיובליבלי מתאים בשמרים15. בנוסף, הפרדה של NLs הידרופובית ומתווכים הידרופיליים של NLs ניתן להשיג על ידי TLC באמצעות מערכות ממס מרובות16. כאן, שיטה מוצגת להפרדה של NLs באמצעות 14C-חומצה אצטית תיוג מטבולי בשמרים. שומנים המסומנים במהלך תקופת הדופק מבודדים לאחר מכן על ידי פרוטוקול בידוד שומנים מוחלט מבוסס היטב17, ואחריו ההפרדה של מינים NL על ידי TLC. פיתוח לוחות TLC על ידי אוטורדיוגרפיה כדי לדמיין שומנים מסומנים, ותרסיס כימי כדי לדמיין שומנים מוחלטים, מאפשר שיטות מרובות של כימות. רצועות שומנים בודדות ניתן גם לחלץ בקלות מצלחת TLC באמצעות סכין גילוח, וספירת נוצץ יכול לשמש כדי לכמת את כמות החומר radiolabeled בתוך הלהקה.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>[1-C14] Acetic acid sodium salt specific activity: 45-60mCi</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>NEC084H001MC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18:1 1,2 dioleoyl-sn-glycerol</td>
			<td>Avanti</td>
			<td>800811O</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>200 proof absolute ethanol</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>459836</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acid washed glass beads 425-600um</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G8772</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amber bulbs for Pastuer pipettes</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>03-448-24</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium Sulfate &#62;99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A4418</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beckman LS6500 scintillation counter</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>A481000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform (HPLC grade)</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>C607SK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cholesterol &#62;99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C8667</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cholesteryl-linoleate &#62;98%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C0289</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Concentrated sulfuric acid</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>339741</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning 50mL conical tubes, polypropylene with centristar cap</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>CLS430829</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dextrose, anhydrous grade</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D9434</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diethyl ether anhydrous grade</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>296082</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drying oven</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>11-475-155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EcoLume scintillation liquid</td>
			<td>VWR</td>
			<td>IC88247001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf 5424R centrifuge</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>05-401-205</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GE Storage phosphor screen</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>GE28-9564-75</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GE Typhoon FLA9500 imager</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glacial acetic acid, ACS grade</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>695092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass 6mL scintillation vials</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M1901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass centrifuge tube caps</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>14-595-36A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass centrifuge tubes</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>14-595-35A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Pasteur pipette</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>13-678-20C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexane, anhydrous grade</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>296090</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Adenine &#62;99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A8626</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Alanine &#62;98%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A7627</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Arginine &#62;99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A1270000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Asparagine &#62;98%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A0884</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Aspartate &#62;98%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A9256</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Cysteine &#62;97%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>W326305</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamic acid monosodium salt monohydrate &#62;98%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>49621</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine &#62;99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G3126</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glycine &#62;99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G8898</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Histidine &#62;99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H8000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Isoleucine &#62;98%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>I2752</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Leucine &#62;98%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>L8000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Lysine &#62;98%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>L5501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Methionine, HPLC grade</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M9625</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Phenylalanine, reagent grade</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P2126</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Proline &#62;99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P0380</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Serine &#62;99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S4500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Theronine, reagent grade</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T8625</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Tryptophan &#62;98%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T0254</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Tyrosine &#62;98%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T3754</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Uracil &#62;99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>U0750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Valine &#62;98%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>V0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol, ACS grade</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>A412</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oleic acid &#62;99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>O1008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p-anisaldehyde</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A88107</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petroleum ether, ACS grade</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>184519</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphatidylcholine, dipalmitoyl &#62;99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P1652</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipettes</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>2231000713</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride, ACS grade</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P3911</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Hydroxide pellets, certified ACS</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>S318-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Squalene &#62;98%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S3626</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Succinic Acid crystalline/certified</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>110-15-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TLC saturation pad</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Z265225</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TLC silica gel 60G glass channeled plate</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>NC9825743</td>
			<td>No fluorescent indicators</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transparency plastic film</td>
			<td>Apollo</td>
			<td>829903</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tricine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T0377</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triolein &#62;99%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T7140</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex mixer</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>02-215-414</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whatman exposure cassette</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>WHA29175523</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yeast nitrogen base without ammonium sulfate and amino acids</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>Y1251</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

analysis of neutral lipid synthesis in saccharomyces cerevisiae by metabolic labeling and thin layer chromatography

שומנים ניטרליים (NLs) הם סוג של ביומולקולים הידרופוביים ללא תשלום הממלאים תפקידי מפתח באנרגיה והומאוסטזיס שומנים בדם. NLs הם מסונתז דה נובו מאצטיל-CoA והם נוכחים בעיקר אאוקריוטים בצורה של טריגליצרידים (TGs) ו אסטרים סטרול (SEs). האנזימים האחראים על הסינתזה של NLs נשמרים מאוד מ Saccharomyces cerevisiae (שמרים) לבני אדם, מה שהופך שמרים אורגניזם מודל שימושי לנתח את הפונקציה ואת הרגולציה של אנזימי חילוף החומרים NL. בעוד הרבה ידוע על איך אצטיל-CoA מומר קבוצה מגוונת של מינים NL, מנגנונים לוויסות אנזימי חילוף החומרים NL, וכיצד ויסות שגוי יכול לתרום פתולוגיות הסלולר, עדיין מתגלים. שיטות רבות לבידוד ואפיון של מינים NL פותחו ושימשו במשך עשרות שנים של מחקר; עם זאת, פרוטוקול כמותי ופשוט לאפיון מקיף של מינים NL גדולים לא נדון. כאן, שיטה פשוטה ומסתגלת לכמת את סינתזת דה נובו של מינים NL גדולים בשמרים מוצגת. אנו מיישמים 14C-חומצה אצטית תיוג מטבולי בשילוב עם כרומטוגרפיה שכבה דקה כדי להפריד ולכומת מגוון רחב של NLs חשוב מבחינה פיזיולוגית. בנוסף, שיטה זו ניתן ליישם בקלות ללמוד בשיעורי התגובה vivo של אנזימי NL או השפלה של מינים NL לאורך זמן.

בפרוטוקול זה, הוכחנו כי תיוג, זיהוי וכימות של מינים NL יכול להתבצע על ידי 14C-חומצה אצטית תיוג מטבולי. מינים NL העיקריים ניתן להפריד במערכת ממס של 50:40:10:1 (v /v/v/v%) Hexane:אתר נפט:אתר Diethyl:חומצה אצטית (איור 1A, B). הדמיית זרחן מאפשרת הדמיה חזותית של חומצת שומן חופשית מסומנת (F...

Watch this Scientific Journal Video about Analysis of Neutral Lipid Synthesis in Saccharomyces cerevisiae by Metabolic Labeling and Thin Layer Chromatography at JoVE.com

Analysis of Neutral Lipid Synthesis in Saccharomyces cerevisiae by Metabolic Labeling and Thin Layer Chromatography

כאן, פרוטוקול מוצג עבור תיוג מטבולי של שמרים עם 14C-חומצה אצטית, אשר יחד עם כרומטוגרפיה שכבה דקה להפרדה של שומנים ניטרליים.

ניתוח של סינתזת שומנים נייטרלית ב cerevisiae Saccharomyces על ידי תיוג מטבולי כרומטוגרפיה שכבה דקה

Neutral lipids (NLs) are a class of hydrophobic, chargeless biomolecules that play key roles in energy and lipid homeostasis. NLs are synthesized de ...

טכניקה זו משתמשת במכשירים הנמצאים בדרך כלל ברוב סביבות המעבדה ומאפשרת ניתוח של מספר דגימות בו זמנית. שיטה זו יכולה לספק תובנות מרכזיות כיצד אנזימי חילוף החומרים של השומנים מוסדרים בהקשר תאי וברקע גנטי שונה. לחסן מושבה מצלחת תרבות שמרים לתוך 20 מיליליטר של מדיה SC המכיל 2%דקסטרוז ודגורה ב 30 מעלות צלזיוס ללילה עם רועד ב 200 סל"ד.למחרת, לדלל את התרבות ב 50 מיליליטר של מדיה טרייה למנת יתר סופית של 0.2 ולהגדיל אותו במשך 24 שעות עד לשלב הנייח הגיע. הכן שני aliquots 20 מיליליטר של מאגר מרווה עבור כל מדגם ולאחסן אותם במינוס 80 מעלות צלזיוס. בו זמנית, להכין מדיה radiolabeling על ידי הוספת מלח נתרן חומצה אצטית כדי דקסטרוז חינם SC מדיה בריכוז הסופי של 10 מיקרוקורי למיליליטר.לאסוף את התאים על ידי centrifuging ב 4, 100 x g במשך 10 דקות. הסר את supernatant ולשטוף את גלולה התא פעם אחת עם 20 מיליליטר של מדיה SC חינם דקסטרוז. לאסוף את התאים שוב על ידי צנטריפוגה ב 4, 100 x g במשך חמש דקות ולהעביר אותם לצינור microcentrifuge שני מיליליטר שכותרתו באמצעות מדיה חופשית dextrous.צנטריפוגה התאים לעוד שתי דקות. Resuspend התאים ב 500 microliters של מדיה SC חינם דקסטרוז ולהתחיל את תקופת radiolabeling על ידי הוספת במהירות 500 microliters של מדיה radiolabeling לכל מתלה תא. לדגור על הצינורות באינקובטור מסתובב ב 30 מעלות צלזיוס במשך 20 דקות.בינתיים, מראש לקרר את הצנטריפוגה מצויד 50 מיליליטר צינורות חרוט למינוס 10 מעלות צלזיוס ולהפשיר אחד 20 מיליליטר aliquots של חיץ מרווה. לאחר שתקופת ההבלים הסתיימה, השתמש בצינור כדי לצלול את כל דגימת המיליליטר לתוך חיץ מרווה מופשר על קרח. לאסוף את גלולה התא על ידי ספינינג בצנטריפוגה מקורר מראש ב 5, 000 x g במשך שלוש דקות ולהוסיף 20 מיליליטר של חוצץ מרווה קר טרי.מערבולת ולנער את הדגימות כדי resuspend אותם במלואו חוצץ מרווה צנטריפוגות הדגימות שוב כדי לאסוף את התאים. לאחר שהתאים הם גלולה, ביסודיות להסיר את כל חוצץ מרווה מן הדגימות על ידי שפיכת supernatant והסרת עודף עם pipette. לאחסן את הצינורות במינוס 80 מעלות צלזיוס לעיבוד נוסף.שוקלים 0.3 גרם של חרוזי זכוכית שטופים בחומצה עבור כל דגימה ומאחסנים אותם בשני צינורות מיקרוצנטריפוגה של מיליליטר על קרח. מוציאים את כדורי התא מהמקפיא של מינוס 80 מעלות ומניחים אותם על קרח. לאחר מכן, להוסיף 350 microliters של מתנול ו 700 microliters של כלורופורם לכל מדגם ו resuspend התאים.מעבירים אותם לצינורות צנטריפוגות זעירים המכילים חרוזי זכוכית ששוקל מראש. ללקק את התאים על ידי מערבולת שלוש פעמים במשך דקה אחת, עם דגירה של 30 שניות על קרח בין תסיסה. יוצקים את התאים לתוך צינור צנטריפוגה זכוכית 15 מיליליטר ולתייג את הצינור כמו צינור A.Wash צינור microcentrifuge עם מיליליטר אחד של מתנול, מערבולת זה, ויוצקים את המתנול לתוך צינור A.Add שני מיליליטר של כלורופורם ואחריו 400 microliters של מים צינור A עבור נפח מדגם סופי של 4.45 מיליליטר.מערבולת הדגימות במשך דקה אחת ואחריו צנטריפוגה של חמש דקות ב 1000 x g כדי להפריד בבירור את השלבים מימיים ואורגניים עם פסולת תאים שוכב בממשק. באמצעות פיפטה מרעה זכוכית, לאסוף את השלב האורגני לתוך צינור צנטריפוגה זכוכית חדשה שכותרתו B ולהוסיף מיליליטר אחד של אשלגן כלורי טוחן אחד. הוסף מיליליטר אחד של מתנול ושני מיליליטר של כלורופורם לצינור A ולחזור על מערבולות וצעדי צנטריפוגה.מערבולת וצינור צנטריפוגה B כדי להפריד את השלב מימי ואורגני. מוציאים את השכבה מימית העליונה ואוספים את כל השכבה האורגנית התחתונה ל בקבוקון זכוכית של ארבעה מיליליטר. מתאדים לחלוטין את הממס מתמציות השומנים על ידי ייבוש תחת גז אינרטי לחמם תנור ל 145 מעלות צלזיוס לחימום צלחת TLC.לקבוע כמויות יחסיות של radiolabel נלקח על ידי התאים לפני טעינת אותם על צלחת TLC. ליישב מחדש את השומנים מדגם ב 40 עד 50 microliters של כלורופורם ומתנול מעורבב ביחס של אחד לאחד על ידי מערבולת במשך חמש דקות. הכן 101 מיליליטר של ממס פאזה ניידת בגליל בוגר זכוכית.לאחר מכן, יוצקים את הממס לתוך תא TLC זכוכית המכיל כרית רוויה 20 על 20 TLC ומכסה הולם הדוק. הכן צלחת 20 על 20 סיליקה ג'ל 60G ולסמן קו 1.5 ס"מ מעל החלק התחתון של הצלחת באמצעות עיפרון. לאחר הצלחת כבר מחומם מספיק ואת כרית רווי TLC רווי ממס, להסיר את צלחת TLC מהתנור מיד להמשיך לטעון אותו.באמצעות פיפטה, לזהות חמישה microliters של מדגם על המקור של כל נתיב הממוקם 1.5 ס"מ מעל החלק התחתון של צלחת TLC וטעינה חוזרת עד 20 עד 40 microliters של מדגם כבר טעון לתוך כל נתיב. לאחר התקן ואת הדגימות כבר טעון, למקם את הצלחת בתא המתפתח ולחכות עד הממס הגיע לחלק העליון של הצלחת. כאשר הצלחת מפותחת במלואה, להסיר אותו מהתא ולאפשר לו להתייבש במכסה המנוע אדים במשך 20 דקות.לאחר הצלחת מיובשת, לכסות אותו עם סרט פלסטיק ומניחים אותו בקלטת מתפתחת עם מסך אוטוקרדיוגרפיה. הסר את המסך מהקלטת המתפתחת והצב אותו בתוך צלם זרחן. מרססים את צלחת TLC עם ריאגנט p-Anisaldehyde עד שהסיליקה רוויה, ואז אופים אותה בתנור של 145 מעלות במשך חמש דקות או עד שהלהקות הופיעו.כדי לכמת מינים שומנים, לגרד את ג'ל סיליקה המכיל מינים בודדים שומנים ולהעביר אותם בקבוקונים נוצצת זכוכית. מוסיפים שישה מיליליטרים של נוזל נוצץ ומערבולת במרץ עד רצועת סיליקה צומצמה לחתיכות קטנות. מניחים את המדף עם בקבוקוני הניקוד לתוך דלפק נוצץ וסופרים על ידי התאמת זמן הספירה לשתי דקות לכל בקבוקון.הדמיית זרחן מאפשרת הדמיה של autoradiogram של חומצת שומן ללא תווית, triacylglycerol, דיאקיליגליצרול, כולסטרול, סקוואלן. הוכח כי מינים שומנים מטוהרים ניתן להפריד בשיטה זו ולאחר מכן לדמיין על ידי ריסוס של צלחת TLC עם ריאגנט p-Anisaldehyde. מינים חזותיים כוללים את כל השומנים שהוזכרו בעבר בנוסף לאסטרים סטריליים.על ידי החלת תקופת מרדף של 10 דקות במדיה נטולת רדיובל בעקבות הדופק, זה נצפה בבריכה העיקרית של סקוואלן נעלם והכולסטרול הכולל היה גבוה. באופן דומה, המראה של diacylglycerol בתקופת המרדף בקורלציה עם ירידה אות חומצות שומן חופשיות. לפני ביצוע הפרוטוקול המלא, חשוב לקבוע אם התאים ספיגת radiolabel חומצה אצטית במצב הצמיחה ורקע גנטי של עניין.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Analysis of Neutral Lipid Synthesis in Saccharomyces cerevisiae by Metabolic Labeling and Thin Layer Chromatography

Deep Proteome Profiling by Isobaric Labeling, Extensive Liquid Chromatography, Mass Spectrometry, and Software-assisted Quantification

פרוטאום עמוק פרופיל על ידי תיוג Isobaric, מקיף כרומטוגרפיה נוזלית, ספקטרומטר מסה תוכנה בסיוע כמת

Many exceptional advances have been made in mass spectrometry (MS)-based proteomics, with particular technical progress in liquid chromatography (LC) ...

Absolute Quantification of Cell-Free Protein Synthesis Metabolism by Reversed-Phase Liquid Chromatography-Mass Spectrometry

קוונפיקציה מוחלטת של מטבוליזם החלבון ללא שימוש בפרוטאין על-ידי היפוך-שלב נוזלי כרומטוגרפיה המסה-ספקטרומטריה

Cell-free protein synthesis (CFPS) is an emerging technology in systems and synthetic biology for the in vitro production of proteins. However, if CFPS is ...

Quantitative Analysis of the Cellular Lipidome of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

Quantitative Analysis of the Cellular Lipidome of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

ניתוח כמותי של הליפידום הסלולר באמצעות כרומטוגרפיה נוזלית משולב עם טנדם מסה ספקטרומטריה

Lipids are structurally diverse amphipathic molecules that are insoluble in water. Lipids are essential contributors to the organization and function of ...

Semi-Quantitative Analysis of Peptidoglycan by Liquid Chromatography Mass Spectrometry and Bioinformatics

ניתוח כמותי למחצה של פפטידוגליקן על ידי כרומטוגרפיה נוזלית, ספקטרומטריית מסה וביואינפורמטיקה

Peptidoglycan is an important component of bacterial cell walls and a common cellular target for antimicrobials. Although aspects of peptidoglycan ...

Utilization of Grafix for the Detection of Transient Interactors of Saccharomyces cerevisiae Spliceosome Subcomplexes

Utilization of Grafix for the Detection of Transient Interactors of Saccharomyces cerevisiae Spliceosome Subcomplexes

ניצול של גראפיקס לאיתור אינטראקציות חולפות של Saccharomyces cerevisiae Spliceosome subcomplexes

Pre-mRNA splicing is a very dynamic process that involves many molecular rearrangements of the spliceosome subcomplexes during assembly, RNA processing, ...

Labelling and Visualization of Mitochondrial Genome Expression Products in Baker's Yeast Saccharomyces cerevisiae

Labelling and Visualization of Mitochondrial Genome Expression Products in Baker's Yeast Saccharomyces cerevisiae

תיוג והדמיה של מוצרי ביטוי גנום מיטוכונדריאלי ב Cerevisiae שמרים של בייקר

Mitochondria are essential organelles of eukaryotic cells capable of aerobic respiration. They contain circular genome and gene expression apparatus. A ...

Quantitative Metabolomics of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

Quantitative Metabolomics of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

מטבולומיה כמותית של Saccharomyces Cerevisiae באמצעות כרומטוגרפיה נוזלית בשילוב עם ספקטרומטריית מסה דו-מושבית

Metabolomics is a methodology used for the identification and quantification of many low-molecular-weight intermediates and products of metabolism within ...

Preparation and Cryo-FIB micromachining of Saccharomyces cerevisiae for Cryo-Electron Tomography

Preparation and Cryo-FIB micromachining of Saccharomyces cerevisiae for Cryo-Electron Tomography

הכנה ומיקרו-מכונות קריו-FIB של סרביסיה Saccharomyces עבור טומוגרפיה קריו-אלקטרון

Today, cryo-electron tomography (cryo-ET) is the only technique that can provide near-atomic resolution structural data on macromolecular complexes in ...

Assessment of Submitochondrial Protein Localization in Budding Yeast Saccharomyces cerevisiae

Assessment of Submitochondrial Protein Localization in Budding Yeast Saccharomyces cerevisiae

הערכה של לוקליזציה של חלבון Submitochondrial ב ניצנים שמרים Saccharomyces cerevisiae

Despite recent advances in the characterization of yeast mitochondrial proteome, the submitochondrial localization of a significant number of proteins ...

Measurement of Protein Turnover Rates in Senescent and Non-Dividing Cultured Cells with Metabolic Labeling and Mass Spectrometry

מדידת שיעורי תחלופת חלבונים בתאי תרבית סנסנטיים ולא מתחלקים באמצעות תיוג מטבולי וספקטרומטריית מסה

Mounting evidence has shown that the accumulation of senescent cells in the central nervous system contributes to neurodegenerative disorders such as ...