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Articles by Caroline Kampf in JoVE

 JoVE General

Produzione di Microarrays tessuto, colorazione immunoistochimica e digitalizzazione All'interno della Atlas proteina umana


JoVE 3620 5/31/2012

Department of Immunology, Genetics and Pathology, Science for Life Laboratory, Uppsala University

Microarray di tessuto permette un metodo efficace per ottenere informazioni contemporaneamente da una moltitudine di tessuti. Parti rappresentativi di tessuti sono assemblate in un singolo blocco di paraffina. Sezioni dal blocco sono utilizzati per immunoistochimica e analisi di schemi di espressione della proteina. Scansione digitale genera immagini corrispondenti per la distribuzione dei dati.

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Un Atlante Di Proteina Umana Per Tessuti Normali E Cancro Basato Su Anticorpo Proteomics

Proteomica basata su anticorpi fornisce un approccio potente per lo studio funzionale del proteoma umano che coinvolge la generazione sistematica dei reagenti di proteine specifiche affinità. Abbiamo usato questa strategia per costruire un atlante completo, basato su anticorpo proteina per i profili di espressione e localizzazione in 48 tessuti umani normali e 20 diversi tipi di cancro. Qui riportiamo un nuovo pubblicamente disponibile database contenente, nella prima versione, circa 400.000 immagini ad alta risoluzione, corrispondente a più di 700 anticorpi verso proteine umane. Ogni immagine è stata annotata da un patologo certificato per fornire una conoscenza di base per gli studi funzionali e di consentire le query sui profili di proteine nei tessuti normali e malattia. I nostri risultati suggeriscono che dovrebbe essere possibile estendere questa analisi per la maggior parte di tutte le proteine umane fornendo così un prezioso strumento per la ricerca medica e biologica.

Verso Un Atlante Umano Proteome: Generazione Di High-throughput Di Anticorpi Mono-specifici Per L'analisi Dei Tessuti

Per la generazione sistematica di anticorpi specifici per esplorare il proteoma umano esiste un grande bisogno. Qui, ci mostra che gli anticorpi specifici per le proteine umane possono essere generati in un modo ad alta velocità che coinvolgono la purificazione di affinità severi utilizzando la proteina ricombinante firma epitopo (PrESTs) come immunogeni e affinità-ligandi. La specificità dei reagenti generato affinità, qui chiamato anticorpi mono-specifici (msAb), sono stati validati con un'analisi di microarray della proteina romanzo. Il tasso di successo per 464 anticorpi generati verso proteine umane è stato più del 90% a giudicare dalle analisi della proteina di matrice. Gli anticorpi sono stati utilizzati per l'analisi parallela delle biopsie di pazienti usando i microarrays del tessuto generati da 48 tessuti umani. Analisi comparativa con ben caratterizzati gli anticorpi monoclonali hanno mostrato identici o simili modelli di espressione e specificità. I risultati suggeriscono che un atlante completo contenente l'espressione della proteina ricca e dati di localizzazione subcellulare del proteoma umano può essere generato in modo efficiente con anticorpi mono-specifici.

Dall'analisi Di Espressione Genica Di Microarrays Del Tessuto: Un Approccio Razionale Per Identificare Gli Obiettivi Diagnostici E Terapeutici Nelle Neoplasie Linfoidi

Linfoma mantellare (MCL) è un'aggressiva malignità linfoidi per cui meglio sono necessarie strategie di trattamento. Per identificare potenziali obiettivi diagnostici e terapeutici, una firma composto da geni associati MCL è stata selezionata basato su un'analisi di espressione genica globale delle cellule B normali e maligne. La corrispondente proteina firma epitopo sono stati identificati e utilizzato per sollevare monocolturali, anticorpi policlonali, che successivamente sono stati analizzati su sezioni paraffina-incastonati del tessuto normale e maligna. In questo studio, ci dimostrano che la strategia di selezione iniziale dei geni associati MCL con successo permette l'identificazione di antigeni della proteina univocamente espressa o overexpressed in MCL rispetto ai normali tessuti linfoidi. Proponiamo che basati sul genoma, affinità proteomics, utilizzando proteine epitopo firma tag indotta da anticorpi, è un modo efficace per individuare rapidamente un numero di candidati di proteina associata a malattia di identità precedentemente conosciuti e sconosciuti.

Uno Strumento Basato Su Web Per in Silico Scoperta Biomarker Basati Su Profili Di Tessuto-specifica Della Proteina Normale E Cancro Dei Tessuti

Riportiamo qui lo sviluppo di uno strumento di analisi basati su Web pubblicamente disponibili per esplorare le proteine espresse in un modo specifico di cancro o di tessuto. Le query di ricerca sono basate sui profili tessuto umano in cellule normali e cancro nel portale umano proteina Atlas e si basano su singola annotazione eseguita da patologi di immagini che rappresentano Immunoistochimicamente macchiato le sezioni di tessuto. Nello studio sono stati utilizzati circa 1,8 milioni immagini che rappresentano più di 3000 anticorpi diretti verso proteine umane. Lo strumento di ricerca consente l'esplorazione sistematica dell'Atlante della proteina per scoprire potenziali biomarcatori della proteina. Tali biomarcatori includono indicatori tessuto-specifici, marcatori specifici del tipo di cella, marcatori specifici del tipo di tumore, markers di malignità e marcatori prognostici o predittivi di tumori. Qui vi mostriamo esempi di query di database per generare set di candidato proteine biomarcatore per molte di queste diverse categorie. Profili di espressione delle proteine candidato successivamente possono quindi essere convalidati dall'esame delle immagini ad alta risoluzione sottostante. Il presente studio mostra esempi di strategie di ricerca rivelando diversi potenziali biomarcatori di proteine, tra cui proteine espresse in particolare in cellule normali e cellule tumorali da tipi di tumore specificato. Gli elenchi delle proteine del candidato possono essere utilizzati come punto di partenza per ulteriore convalida in coorti di pazienti più grandi utilizzando entrambi gli approcci immunologici e tecnologie che utilizzano strumenti più classici di proteomica.

Un Genecentric Umano Proteina Atlas Per I Profili Di Espressione Basata Su Anticorpi

Un interessante percorso avanti in proteomica consiste nell'annotare sperimentalmente il complemento proteine umane del genoma in maniera genecentric. Usando gli anticorpi, potrebbe essere possibile design proteine specifiche sonde per una rappresentanza della proteina da ogni gene di codificazione della proteina e successivamente utilizzare gli anticorpi per l'analisi sistematica di distribuzione cellulare e localizzazione subcellulare delle proteine nei tessuti normali e malattia. Una nuova versione (4.0) dell'Atlante della proteina umana è stata sviluppata in maniera genecentric con l'inclusione di tutti i geni umani e varianti di splicing previsti da sforzi di genoma insieme a una visualizzazione di ogni proteina con caratteristiche quali regioni membrana predetto, peptide segnale e domini della proteina e nuove trame mostrando l'unicità (somiglianza di sequenza) di ogni frazione di ogni proteina verso tutte le altre proteine umane. La nuova versione si basa su tessuto profili generati da 6120 anticorpi con più di 5 milioni le immagini basate su immunoistochimica coprendo 5067 geni umani, corrispondente a circa il 25% del genoma umano. Versione 4.0 include una lista putativa di membri in varie classi di proteine, sia classi funzionali, come chinasi, fattori di trascrizione, i recettori accoppiati a proteine G, ecc. e le classi correlate al progetto, quali geni candidati per il cancro o le malattie cardiovascolari. La sequenza esatta dell'antigene per gli anticorpi generati internamente è stata rilasciata anche insieme a una visualizzazione della convalida specifiche dell'applicazione eseguita per ogni anticorpo, compresa un'analisi della proteina di matrice, analisi Western blot, immunoistochimica e, per una grande frazione, microscopia confocale basata su immunofluorescenza. Sono state aggiunte nuove funzionalità di ricerca per consentire query complesse per quanto riguarda i profili di espressione della proteina, proteina classi e posizione del cromosoma. La nuova versione dell'Atlante della proteina è quindi una risorsa per molti settori della ricerca biomedica, compreso discovery science e biomarker proteina.

Benefico Ruolo Del Microambiente Del Pancreas Per Angiogenesi Nelle Isolette Del Pancreas Trapiantati

Isole pancreatiche impiantati heterotopically (cioè, nel rene, milza o fegato) diventano scarsamente revascularized trapianto seguente. Abbiamo ipotizzato che isolotti impiantati nel pancreas sarebbero diventato meglio revascularized. Isolotti isolati da topi transgenici che esprimono una maggiore proteina fluorescente gialla (EYFP) in tutte le cellule somatiche sono stati coltivati prima che essi sono stati impiantati nel pancreas o sotto la capsula renale di topo atimico. Densità vascolare è stata valutata in posttransplantation 1 mese sezioni istologiche. EYFP è stato usato come reporter per il transgene per identificare gli isolotti trapiantati. Cellule endoteliali dell'isolotto sono state visualizzate macchiando con la lectina Bandeiraea simplicifolia (BS-1). Capillari numeri in intrapancreatically impiantato isolette erano solo leggermente inferiori a quelli contati in isolotti endogene, mentre isolotti impiantati sotto la capsula renale avevano una densità vascolare nettamente inferiore. Al fine di determinare se questa densità vascolare alta innesto presso il sito intrapancreatico riflessa espansione delle cellule endoteliali residuo donatore o maggiore ricrescita dei vasi sanguigni dall'host, anche isolotti da topi di Tie2-green fluorescent protein (GFP) (cioè, isolotti con cellule endoteliali fluorescenti) sono stati trapiantati nel pancreas o sotto la capsula renale di topo atimico. Questi innesti isolotto ha rivelato che le nuove strutture vascolari formate in innesti isolotto contenevano poche cellule GFP-positive e così erano prevalentemente di origine destinatario. I motivi per la ricrescita molto meglio dei vasi sanguigni nel sito intrapancreatico merita ulteriori studi, perché questo può aiutarci a strategie di forma di superare la barriera per la ricrescita di ospitano navi anche in isolotti in siti di impianto eterotopico.

Una Visione Globale Dell'espressione Della Proteina in Cellule, Tessuti E Organi

Definire i profili di proteina di organi e tessuti è fondamentale per comprendere le caratteristiche uniche dei vari tipi di cellule nel corpo umano. In questo studio, riportiamo su un'analisi globale anatomicamente 4842 profili di proteine nei tessuti umani 48 e 45 linee di cellule umane. Una dettagliata analisi di oltre 2 milioni manualmente con annotata, immagini ad alta risoluzione, basato su immunoistochimica ha mostrato una frazione elevata (&gt; 65%) delle proteine espresse nella maggior parte delle cellule e dei tessuti, con poche proteine (< 2%) rilevato in qualsiasi tipo di cellula. Analogamente, microscopia confocale in tre linee di cellule umane rilevato espressione di oltre il 70% delle proteine analizzate. Nonostante questa espressione onnipresente, analisi clustering gerarchico, basato su modelli di espressione della proteina globale, mostra che le cellule analizzate possono essere ancora suddivise in gruppi secondo i concetti attuali di istologia e di differenziazione cellulare. Questo studio suggerisce che specificità tissutale è ottenuta mediante una regolazione precisa dei livelli di proteina nello spazio e nel tempo, e che diversi tessuti del corpo acquisiscano loro caratteristiche uniche controllando non sono espressi quali proteine, ma quanto di ogni prodotto.

Verso Un Atlante Della Proteina Umana Basata Sulla Conoscenza

L'impatto Di Fissativi Di Tessuto Sulla Morfologia E Basata Sull'anticorpo Proteina Profilatura in Tessuti E Cellule

Patologia archivi porto grandi quantità di campioni di tessuto formalina, inclusi in paraffina, utilizzati soprattutto in diagnostica clinica, ma anche per scopi di ricerca. Introduzione di ricupero dell'antigene indotta dal calore ha permesso l'uso di campioni di tessuto per l'analisi di immunohistochemical ampia, nonostante il fatto che ricupero dell'antigene non può recuperare tutti gli epitopi, a causa di alterazioni della struttura della proteina nativa indotta dalla formalina. Lo scopo di questo studio era di indagare come i diversi fissativi influenza riconoscimento proteina dai metodi immunodetection in tessuti, preparazioni di cellule e proteine lisati, poiché confrontato con formalina. Anticorpi policlonali purificati affinità di settanta-due sono stati utilizzati per valutare sette diversi fissativi. Il fissativo a base di aldeide Glyo-fixx ha dimostrato di essere eccellente per la conservazione delle proteine nel tessuto rilevato da immunohistochemistry (IHC), simili a formalina. Un fissativo non a base di aldeide, NEO-FIX è stato superiore per il fissaggio di cellule in coltura, per quanto riguarda la morfologia e quindi anche vantaggioso per IHC. Grande variabilità nella quantità di proteine estratte dai tessuti diversamente fissi è stata osservata, e il fissativo speranza fornito il rendimento complessivo più elevato di proteine. In conclusione, immunoreattività e morfologiche risoluzione erano superiori nei tessuti fissati con fissativi a base di aldeide, considerando che l'uso di fissativi non a base di aldeide può essere vantaggioso nell'ottenere la resa ad alta percentuale proteica per analisi Western blot. Questo manoscritto contiene materiale supplementare online presso http://www.jhc.org. Si prega di visitare questo articolo on-line per visualizzare questi materiali.

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