حمض اللعابي وحدة أحادي نموذجية الموجودة في جليكوكونجوجاتيس. أنها تشارك في عدد كبير تفاعلات الجزيئية والخلوية. هنا نقدم طريقة لتعديل التعبير الحامض اللعابي سطح الخلية باستخدام جليكونجينيرينج الأيضية مع مشتقات N-أسيتيلمانوساميني.
مقالة منهجية
حمض اللعابي وحدة أحادي نموذجية الموجودة في جليكوكونجوجاتيس. أنها تشارك في عدد كبير تفاعلات الجزيئية والخلوية. هنا نقدم طريقة لتعديل التعبير الحامض اللعابي سطح الخلية باستخدام جليكونجينيرينج الأيضية مع مشتقات N-أسيتيلمانوساميني.
حمض اللعابي (سيا) مكوناً هاما جداً من جليكوكونجوجاتيس، مثل ن-و يا--جليكانس أو جليكوليبيدس. نظراً لموقعها في تيرميني الحد من غير اليغو-والسكريات، فضلا عن الخصائص الكيميائية الفريدة، وحمض اللعابي تشارك في العديد من التفاعلات يجند مستقبلات مختلفة. عن طريق تعديل التعبير عن الحامض اللعابي على سطح الخلية، سيتأثر وبالتالي التفاعلات تعتمد على الحامض اللعابي. وهذا يمكن أن يكون مفيداً للتحقيق في التفاعلات تعتمد على الحامض اللعابي ولديه القدرة على التأثير على بعض الأمراض بطريقة مفيدة. عن طريق التمثيل الغذائي جليكونجينيرينج (MGE)، يمكن أن يكون التضمين التعبير عن الحامض اللعابي على سطح الخلية. هذه الوثيقة، خلايا أو أنسجة الحيوانات كامل حتى يتم التعامل مع تعديل C2 مشتقات N-أسيتيلمانوساميني (مانك). هذه السكريات الأمينية تعمل كجزيئات السلائف حمض اللعابي ولذلك إلى الأنواع الحامض اللعابي المقابلة وأعربت عن جليكوكونجوجاتيس. تطبيق هذا الأسلوب ينتج تأثيرات مثيرة للاهتمام على مختلف العمليات البيولوجية. على سبيل المثال، فإنه يمكن إجراء تخفيض جذري في التعبير عن حمض بوليسياليك (بوليسيا) في تعامل الخلايا العصبية، ومما يؤثر على نمو الخلايا العصبية والتمايز. وهنا نعرض التوليف الكيميائي لاثنين من المشتقات الأكثر شيوعاً-أسيلمانوساميني تعديل C2 N، N-بروبيونيلمانوساميني (مانبروب) فضلا عن ن-بوتانويلمانوساميني (مانبوت)، وكذلك إظهار كيف أن هذه غير الطبيعية ويمكن تطبيق السكريات الأمينية في خلية ثقافة التجارب. التعبير عن الأنواع المعدلة الحامض اللعابي كمياً من كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء ([هبلك]) وكذلك تحليل عبر الطيف الكتلي. يتم توضيح آثار على التعبير حمض بوليسياليك عبر وصمة عار الغربية استخدام جسم حمض بوليسياليك متاحة تجارياً.
حمض اللعابي هو أحادي التي ترد عادة في تيرميني عدم الحد من جليكوكونجوجاتيس، مثل ن-و يا--جليكانس أو جليكوليبيدس. من بين جميع السكريات الأحادية، قد الحامض اللعابي بعض الخصائص الكيميائية الفريدة. أنها العمود الفقري ذرة ج 9، مجموعة كاربوكسيليك في موقف C-1، ديبروتوناتيد ومشحونة سلبا وبالتالي تحت الظروف الفسيولوجية، ووظيفة أمينية في موقف C-5. على الرغم من أن ما يزيد على 50 طبيعيا متغيرات حامض اللعابي اتسمت بتاريخ1، الشكل السائد للحامض اللعابي وجدت في البشر حمض ن-أسيتيلنيورامينيك (Neu5Ac). ثدييات أخرى أيضا مقادير أعلى من N-جليكوليلنيورامينيك الحمضية (Neu5Gc)2،3.
نظراً لموقعها المكشوفة في جليكوكونجوجاتيس، وحمض اللعابي تشارك في عدد كبير من مستقبلات-يجند التفاعلات، مثلاً، ملزمة تعتمد هيماغلوتينين فيروس الإنفلونزا إلى الخلايا المضيفة4. حانمه حامض اللعابي مع الوظائف البيولوجية الهامة، وبخاصة أثناء امبريوجينيسيس وفي الجهاز العصبي، حمض بوليسياليك. حمض بوليسياليك بوليمر ليصل إلى 200 ألفا 2، 8-ترتبط اللعابي الأحماض. الناقل البروتين الرئيسي لحمض بوليسياليك هو جزيء التصاق الخلايا العصبية (نكام). التعبير حمض بوليسياليك ينظم الملكية لاصقة من نكام في هذا التعبير حمض بوليسياليك يقلل الالتصاق ويزيد اللدونة مع الجهاز العصبي5.
سوف تؤثر التغييرات في التعبير عن الحامض اللعابي (بولي) في نهاية المطاف العديد من التفاعلات البيولوجية المختلفة. يمكن استخدام هذا لدراسة العمليات المعروفة اللعابي حمض تعتمد على مستوى جزيئي، للكشف عن التفاعلات جليكوكونجوجاتي الرواية، أو استكشاف النهج العلاجية الممكنة. وهناك أساليب مختلفة المتاحة التي يمكن أن يكون التضمين التعبير عن الحامض اللعابي على سطح الخلية، على سبيل المثال في المعاملة مع الحامض اللعابي محددة جليكوسيداسيس (سياليداسيس)، تثبيط الإنزيمات المشاركة في التركيب الحيوي الحامض اللعابي6 ،،من78، أو هدمت أو تغيير التعبير عن إنزيم رئيسي من الحامض اللعابي الحيوي9.
هو أسلوب تنوعاً آخر تعدل التعبير الحامض اللعابي MGE (الهندسة الأيضية المعروف أيضا oligosaccharide، وزارة التربية والتعليم). هنا، تعامل مع مشتقات مانك غير الطبيعية التي تتحمل تعديلات C2 الأمينية الخلايا أو الأنسجة، أو حتى الحيوانات. يجري السلائف جزيئات للحامض اللعابي، بعد امتصاص الخلوية، النظير مانك هذه الأحماض اللعابي يستقلب إلى غير الطبيعي أحادي الاتجاه ويمكن التعبير عنها في جليكوكونجوجاتيس سياليلاتيد. الخلايا تعامل مع مشتقات مانك تحمل الاليفاتيه C2-التعديلات، مثل مانبروب أو مانبوت، إدراج حمض ن-بروبيونيلنيورامينيك (Neu5Prop) أو حمض--بوتانويلنيورامينيك ن(Neu5But) في جليكوكونجوجاتيس على10 , 11-باستخدام المجموعات الوظيفية التي أدخلت إلى C2-موقف مانك، ويمكن أن يقترن الأحماض اللعابي غير الطبيعية التي تحدث، مثلاً، عن طريق ربط شتاودنغر أو سيكلواديشن الكن أزيد، مع الأصباغ الفلورية، وبالتالي تصور على سطح الخلية12.
التعبير عن هذه الأحماض اللعابي غير الطبيعي له تأثيرات مثيرة للاهتمام في العديد من العمليات البيولوجية، بما في ذلك التهابات الممرض والالتصاق والهجرة للخلايا السرطانية والتصاق الخلايا عامة، فضلا عن الأوعية الدموية والتمايز (للمراجعة انظر: راتيل et al. 13)-من المثير للاهتمام، MGE مع ن-اشيل تعديل مانوسامينيس يمكن أيضا أن تتداخل مع التعبير عن حمض بوليسياليك. حمض بوليسياليك تم إنشاؤه بواسطة بوليسياليلترانسفيراسيس مختلفة اثنين (ST8SiaII و ST8SiaIV). وقد ثبت، تحول دون أن بوليسياليلترانسفيراسي ST8SiaII بالسلائف حمض اللعابي غير طبيعية، مثل مانبروب أو مانبوت،من1415. وباﻹضافة إلى ذلك، وقد ثبت في الخلايا البشرية نيوروبلاستوما أن تطبيق مانبروب أو مانبوت كما يقلل من سياليليشن في مجموع15.
MGE مع N-اشيل تعديل مانوسامينيس هو وسيلة سهلة لتطبيق الأسلوب الذي تم استخدامه بنجاح، ليس فقط في الثدييات وثقافة الخلية البكتيريا بل أيضا في جميع الحيوانات من مختلف الأنواع، مثل ايليجانس كاينورهابديتيس16، الزرد17، أو الفئران18،19،،من2021. خصوصا المشتقات ماناك تحمل التعديلات الاليفاتيه، بما في ذلك مانبروب ومانبوت، ماما السامة للخلايا، حتى في تركيزات ميليمولار في خلية ثقافة متوسطة أو بلازما الدم. وعلاوة على ذلك، فسهلة نسبيا لتوليف.
هنا، يمكننا تقديم تفاصيل عن كيفية استخدام MGE مع ن-أسيتيل تعديل مانوسامينيس. أولاً، يتم شرح التوليف الكيميائي لاثنين من المشتقات مانك الأكثر استخداماً في هذا المجال، مانبروب ومانبوت،. وبعد ذلك، نعرض كيف يمكن تطبيق MGE في تجربة في فيفو . وكمثال على ذلك، اختير خط الخلية نيوروبلاستوما كيلي لإثبات انخفاض التعبير عن حانمه بوليسياليك الغربية لطخة بعد العلاج مع مشتقات مانك. الأحماض اللعابي غير طبيعية على سطح الخلية كمياً من [هبلك] وكذلك تحليل عبر الطيف الكتلي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1-إعداد المخازن المؤقتة والمواد الكاشفة
2-تجميع مانبروب و ما يتصل نون-الأسيل-تعديل مانوسامينيس
3-خلية ثقافة
4-خلية تفسخ لتحليل [هبلك]
5-فصل كسر الغشاء
6. حموضة التحلل المائي
ملاحظة: يتم تحلل اليغو-والسكريات في أغشية الخلايا بالسكريات الأحادية. علاوة على ذلك، أمكن س-تعديلات السكريات الأحادية هي تحلل، كذلك. وهذا ضروري للتحليل الكمي [هبلك]، لأن الأغلبية الساحقة من الأحماض اللعابي في كسور غشاء مدرجة بطبيعة الحال في جليكوكونجوجاتيس وربما قد تحمل س-أسيتيل أو التعديلات-لاكتوليل س.
7. وسم فلوري
8. تحليل [هبلك]
ملاحظة: يتم تحليل عينات المسمى على نظام [هبلك] مزودة بعمود C18 RP (110، حجم جسيمات 3 ميكرومتر، 4.6 × 150 مم)، كاشف الأسفار، وجامع كسر. المذيبات المستخدمة هي الميثانول والاسيتو الانيتريل والمياه. تأكد من ديغا جميع المذيبات قبل القياسات، إذا كان النظام [هبلك] يفتقر ديجاسير داخلية.
9-الكتلي تحليل الحامض اللعابي السكريات الأحادية
ملاحظة: [هبلك] الاحتفاظ بقمم من الفائدة يمكن كذلك تحليلها اللوني السائل (ش) اليكتروسبراي-التأين الكتلي (أي إس أي--مرض التصلب العصبي المتعدد)، بغية التحقق من الأنواع الحامض اللعابي غير طبيعي.
10-الغربية وصمة عار تحليل حمض بوليسياليك في خلايا Neuroblastoma كيلي
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويرد في الشكل 2تشروماتوجرامس [هبلك] من الفلورسنت المسمى Neu5Ac، ومعايير Neu5Gc. باستخدام الأسلوب هو موضح هنا، المسمى DMB Neu5Gc عادة التيس بين 7-9 دقيقة شطف وقت، و DMB-Neu5Ac بين 10-12 دقيقة. عدة قمم أصغر في chromatogram تظهر عادة بين 2-6 دقيقة. وتمثل هذه القمم DMB الممتص ورد فعل وسيطة25.
ويبين الشكل 3 تشروماتوجرامس الممثل لخلية ليساتيس. تشروماتو...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إذا كان يتم تحليل المشتقات مانك مركباً كيميائيا، مانبروب ومانبوت عبر الطيف الكتلي، ينبغي تحديد ذروة الجماعي الصحيح فقط لكل العينات. ولذلك، يمكن افتراض المنتجات بدرجة نقاء لأكثر من 99%. تم الكشف عن كميات صغيرة من Neu5Gc، التي عادة ما لم يتم العثور على الخلايا البشرية29، في كسور غشاء الخلايا ليسيد. وهذا يحدث على الأرجح من خلال مسار إنقاذ أن المجندين Neu5Gc من سيالوجليكوكونجوجاتيس المصل البقري الجنين في وسائل الإعلام30. المعاملة مع السلائف الطبيعية تخليق حامض اللعابي الحيوي، م...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
ونحن نشكر نغوين د. ل. لتصحيح التجارب المطبعية المخطوط ومناقشات مثمرة. وعلاوة على ذلك، ونحن نشكر ديرنيدي ياء وحاء زاي نغوين لمساعدتنا في إعداد الفيديو تبادل لإطلاق النار. وقتل معظم مشاهد الفيديو في مختبرات تاوبر ر. ونشكر أيضا معهد ماكس بلانك الغروية والواجهات، وعلى إعطائنا حرية الوصول إلى مرفق الكتلي بهم. وأيد RH DFG (برومواجي).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الخلايا | سيجما ألدريتش | 92110411 | |
| RPMI متوسط | سيجما ألدريتش | R8758 | |
| 75 مل قوارير زراعة الأنسجة | Greiner | 690175 | |
| ألواح 48 بئرا Corning | 3548 | ||
| FCS | PAA | A15-102 | |
| قلم / بكتيريا | Gibco | 15140-122 | |
| Trypsine | Gibco | 15400-054 | |
| EDTA | Roth | X986.1 | |
| Tris | Serva | 37190.03 | |
| SDS | Roth | 2326.2 | |
| معدات SDS-PAGE (الخزانات والأواني الزجاجية وما إلى ذلك ، آلة | VWR | SDS Gel / Blot | |
| Acrylamide | Roth | 3019.1 | |
| سلم البروتين | فيشر Scientific | 267620 | |
| النيتروسليلوز | GE | الرعاية الصحية 10600002 | |
| بونسو ريد | روث | 5938.2 | |
| مسحوق الحليب | روث | T145.3 | |
| ECL | Millipore | WBLUF 0500 | |
| 0.5 مل وحدة تصفية الطرد المركزي مع غشاء 3 كيلو دالتون | Merck-Millipore | UFC500324 | |
| أنابيب الطرد المركزي 15 مل | سيجما ألدريتش (كورنينج) | CLS430791-500EA | |
| 2-Mercaptoethanol | Sigma-Aldrich | M6250-10ML | |
| 2-Propanol | Sigma-Aldrich | 34965-1L | HPLC التدرج الصف |
| 4،5-Methylenedioxy-1،2-phenylenediamine dihydrochloride | Sigma-Aldrich | D4784-50MG | |
| 48 جيدا ، لوحة زراعة الأنسجة ذات القاع المسطح | Sigma-Aldrich (Corning) | CLS3548-100EA | |
| 50 مل أنابيب الطرد المركزي | سيجما ألدريتش (كورنينج) | CLS430829-500EA | |
| أسيتونيتريل | سيجما ألدريتش | 34967-1L | HPLC درجة التدرج |
| أبروتينين من الرئة البقرية | Sigma-Aldrich | A1153-10MG | مسحوق مجفف بالتجميد ، 3-8 TITU / mg |
| كلوريد بوتيريل | سيجما ألدريتش | 109614-250G | |
| C18 عمود RP | Phenomenex | 00F-4435-E0 | 110 Å ؛ 3 µ ؛ م حجم الجسيمات ، 4.6 × 150 مم |
| D-مانوسامين هيدروكلوريد | سيجما-ألدريتش | M4670-1G | |
| محلول الملح المخزن بالفوسفات من دولبيكو | PAN التكنولوجيا الحيوية | P04-36500 | |
| حمض الإيثيلين ديامين تترا أسيتيك | سيجما ألدريتش | E9884-100G | |
| حمض الفورميك | سيجما ألدريتش | 56302-50ML-GL | |
| محلول | حمض الهيدروكلوريكسيجما ألدريتش | H1758-100ML | 36.5-38.0٪ ، في الماء |
| Leupeptin | Sigma-Aldrich | L2884-10MG | |
| ميثانول | Carl-Roth | T169.2 | HPLC درجة التدرج |
| N-Acetyl-D-Manosamine | Sigma-Aldrich | A8176-250MG | |
| N-Acetylneuraminic acid | Sigma-Aldrich | A0812-25MG | |
| N-Glycolylneuraminic | Sigma-Aldrich | G9793-10MG | |
| فينيل ميثان سولفونيل فلوريد | سيجما ألدريتش | P7626-250MG | |
| بروبيونيل كلوريد | سيجما ألدريتش | P51559-500G | |
| أنابيب القفل الآمن ، 1.5 مل ، كهرماني (حماية من الضوء) | Eppendorf | ||
| ، 1.5 مل ، عديم اللون | Eppendorf | 30120086 | |
| الصوديوم محلول ثنائي الكبريتيت | سيجما ألدريتش | 13438-1L-R-D | 40٪ ، في الماء |
| كلوريد الصوديوم | سيجما ألدريتش | 746398-500G-D | |
| هيدروكسيد الصوديوم | سيجما ألدريتش | 795429-500G-D | |
| محلول هيدروكسيد الصوديوم | سيجما ألدريتش | 319511-500 مل | 1.0 م ، في الماء |
| ميثوكسيد الصوديوم | سيجما ألدريتش | 164992-5G | |
| حمض ثلاثي فلورو أسيتيك | سيجما ألدريتش | T6508-100ML-D | |
| تريس هيدروكلوريد | سيجما ألدريتش | T5941-100G | |
| التربسين 0.25٪ / EDTA 0.02٪ في PBS | PAN Biotech | P10-019100 | |
| Water | Carl-Roth | T905.1 | HPLC درجة التدرج |
| هلام السيليكا 60 | Carl-Roth | 9779.1 | |
| HPLC | Agilent | ||
| نظام ESI-MSD | Agilent |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن