هنا ، نقدم بروتوكول الرحلان الكهربائي لهلام الفيبرينوجين بولي أكريلاميد (PAGE) لفصل وعرض العوامل المحللة للفيبرين ل Sipunculus nudus بسرعة.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
هنا ، نقدم بروتوكول الرحلان الكهربائي لهلام الفيبرينوجين بولي أكريلاميد (PAGE) لفصل وعرض العوامل المحللة للفيبرين ل Sipunculus nudus بسرعة.
تم استخدام عوامل تحلل الفيبرينوجين التي يمكنها إذابة الفيبرينوجين مباشرة على نطاق واسع في العلاج المضاد للتخثر. بشكل عام ، يتطلب تحديد عوامل تحلل الفيبرين الجديدة فصل كل مكون أولا ثم التحقق من أنشطته المحللة للفيبرين. حاليا ، يتم استخدام الرحلان الكهربائي لهلام بولي أكريلاميد (PAGE) والكروماتوغرافيا في الغالب في مرحلة الفصل. وفي الوقت نفسه ، عادة ما يتم اعتماد مقايسة لوحة الفيبرينوجين ومنتجات التفاعل القائمة على PAGE لعرض أنشطتها في تحلل الفيبرينوجين. ومع ذلك ، بسبب الفصل الزماني المكاني لهاتين المرحلتين ، من المستحيل فصل وعرض عوامل تحلل الفيبرين النشطة بنفس الجل. لتبسيط عمليات الفصل والعرض لتحديد عامل تحلل الفيبرين ، قمنا ببناء طريقة جديدة ل fibrinogen-PAGE لفصل وعرض العوامل المحللة للفيبرينوجين لديدان الفول السوداني (Sipunculus nudus) في هذه الدراسة. تتضمن هذه الطريقة تحضير الفيبرينوجين-PAGE ، والرحلان الكهربائي ، وإعادة التجديد ، والحضانة ، والتلوين ، وإزالة اللون. يمكن الكشف عن نشاط تحلل الفيبرين والوزن الجزيئي للبروتين في وقت واحد. وفقا لهذه الطريقة ، نجحنا في اكتشاف أكثر من عامل نشط لتحلل الفيبرين من دودة الفول السوداني في غضون 6 ساعات. علاوة على ذلك ، فإن طريقة fibrinogen-PAGE هذه مناسبة للوقت والتكلفة. علاوة على ذلك ، يمكن استخدام هذه الطريقة لدراسة العوامل المحللة للفيبرين للكائنات الحية الأخرى.
في السنوات الأخيرة ، بسبب الارتفاع المستمر في أمراض التخثر ، أصبحت أمراض التخثر مشكلة صحية عالمية رئيسية جديدة1. في الوقت الحاضر ، يتم تصنيف الأدوية المضادة للتخثر إلى ثلاث مجموعات: الأدوية المضادة لتراكم الصفائح الدموية ، ومضادات التخثر ، وأدوية التخثر. من بينها ، الأدوية الخثارية ، مثل urokinase (المملكة المتحدة) ، منشط البلازمينوجين النسيجي (tPA) ، وما إلى ذلك ، هي الأدوية الوحيدة المستخدمة سريريا التي يمكنها تحلل الجلطة2. وفي الوقت نفسه ، يتم تطوير أدوية أكثر أمانا وفعالية للتخثر من خلال تحديد عوامل التخثر الجديدة3.
ومع ذلك ، فإن تحديد عوامل التخثر الجديدة يستغرق وقتا طويلا ويتطلب عمالة مكثفة ، والتي تنطوي بشكل أساسي على مراحل الفصل / التنقية والتوصيف / الفحص. الأول هو فصل كل مكون ، والأخير هو عرض أنشطتهم الفيبرينو (geno) lytic 4,5. في الدراسات السابقة ، على الرغم من حقيقة أننا نجحنا في عزل إنزيم فيبرينو (جينو) لاتيك جديد (sFE) من دودة الفول السوداني (Sipunculus nudus) عن طريق كروماتوغرافيا التقارب ومقايسة لوحة الفيبرين (الجين)6،7،8 ، فإن هذه العمليات تستغرق وقتا طويلا وتستغرق عمالة. أولا ، من الضروري تحديد ما إذا كانت متجانسات دودة الفول السوداني لها نشاط تحلل الفيبرينو (الجينو) بواسطة طريقة لوحة الفيبرين (الجين) ومنتجات التفاعل بناء على الصفحة9. بعد ذلك ، يجب إجراء سلسلة من الكروماتوغرافيا ، مثل كروماتوغرافيا التبادل الأيوني ، وكروماتوغرافيا الترشيح الهلامي ، وكروماتوغرافيا التقارب ، وطرق أخرى ، للفصل والتنقية10,11. بعد ذلك ، يتم إجراء فحص لوحة الفيبرين مرة أخرى للتحقق من نشاط تحلل الفيبرين لكل مكون منفصل. أخيرا ، يتم إجراء PAGE الأصلي وكبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS) -PAGE لتحديد الوزن الجزيئي للعوامل المحللة للفيبرين النشطة12. لذلك ، من الأهمية بمكان فصل وعرض العوامل المحللة للفيبرين النشطة بسرعة.
لفصل وعرض العوامل المحللة للفيبرين النشطة بسرعة في متجانسات دودة الفول السوداني ، تم تطوير طريقة جديدة ل fibrinogen-PAGE من خلال الجمع بين طرق PAGE ولوحة الفيبرينوجين ، أي تمت إضافة ركائز عوامل تحلل الفيبرينوجين الفيبرينوجين إلى هلام PAGE الأصلي. بعد الصفحة الأصلية ، تم فصل المكونات حسب وزنها الجزيئي. وفي الوقت نفسه ، يمكن عرض كل مكون نشط من مكونات تحلل الفيبرين عن طريق تلطيخ. بهذه الطريقة ، اكتشفنا بنجاح أكثر من عامل نشط للفيبرين من تجانس دودة الفول السوداني في غضون 6 ساعات. علاوة على ذلك ، فإن طريقة fibrinogen-PAGE هذه مناسبة للوقت والتكلفة. علاوة على ذلك ، يمكن استخدام هذه الطريقة لدراسة العوامل المحللة للفيبرين للكائنات الحية الأخرى.
1. تحضير متجانسة دودة الفول السوداني
2. إعداد هلام الفيبرينوجين بيج
3. الكهربائي
4. إعادة التشكيل
5. الحضانة
6. تلطيخ
7. إزالة اللون
بعد الكهربائي ، تم عرض جميع نطاقات العلامة بوضوح. أظهرت ممرات التحميل 1x SDS-PAGE نطاقات 10 كيلو دالتون فقط (بروموفينول أزرق). لم تظهر عينات sFE ودودة الفول السوداني أي نطاقات يمكن ملاحظتها (الشكل 1). على الرغم من أن نطاقات العينات غير مرئية ، إلا أن أداء العلامة والبروموفينول الأزرق يشير إلى أن الرحلان الكهربائي كان ناجحا ، وتم فصل العينات وفقا لوزنها الجزيئي.
على الرغم من أن الجل كله تحول إلى اللون الأزرق بسبب تلطيخ ، إلا أن إزالة اللون جعلت المنطقة التي تحلل فيها الفيبرينوجين بواسطة عوامل تحلل الفيبرينوجين شفافة. بالمقارنة مع العلامة ، أشار sFE إلى وجود شريط نشط من تحلل الفيبرين بالقرب من 25 كيلو دالتون. أظهر تجانس دودة الفول السوداني 25 كيلو دالتون ، 33 كيلو دالتون ، 43 كيلو دالتون ، وسلسلة من النطاقات أكبر من 70 كيلو دالتون (الشكل 2). أشارت النتائج إلى أن sFE يحتوي فقط على مكون تحلل الفيبرين 25 كيلو دالتون ، لكن تجانس دودة الفول السوداني يحتوي على مكونات sFE وعوامل تحلل الفيبرين الأخرى. الشكل التكميلي 1 هو مثال على صورة هلامية تظهر العلامة باللون الأزرق الغامق والعينات المستهدفة كأشرطة ساطعة.

الشكل 1: هلام بعد الرحلان الكهربائي. م: ماركر. الحارة 1: 1x SDS-PAGE تحميل المخزن المؤقت ؛ حارة 2: sFE ؛ حارة 3: 1x SDS-PAGE تحميل المخزن المؤقت. حارة 4: تجانس دودة الفول السوداني. حارة 5: 1x SDS-PAGE تحميل المخزن المؤقت. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: الجل بعد إزالة اللون. م: ماركر. الحارة 1: 1x SDS-PAGE تحميل المخزن المؤقت ؛ حارة 2: sFE ؛ حارة 3: 1x SDS-PAGE تحميل المخزن المؤقت. حارة 4: تجانس دودة الفول السوداني. حارة 5: 1x SDS-PAGE تحميل المخزن المؤقت. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل التكميلي 1: صورة هلامية تظهر العلامة باللون الأزرق الغامق والعينات المستهدفة كأشرطة ساطعة. م: ماركر. الحارة 1: 1x SDS-PAGE تحميل المخزن المؤقت ؛ حارة 2: sFE ؛ حارة 3: 1x SDS-PAGE تحميل المخزن المؤقت. حارة 4: تجانس دودة الفول السوداني. حارة 5: 1x SDS-PAGE تحميل المخزن المؤقت. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
sFE هو إنزيم فيبرينو (جينو) لاتيك جديد معزول من ديدان الفول السوداني من قبل فريقنا سابقا3،6،8،13. ومع ذلك ، كانت عمليات تحديد sFE تستغرق وقتا وعمالة ، بما في ذلك اكتشاف نشاط تحلل الفيبرين ، وفصل مكونات البروتين ، ومراحل تأكيد النشاط. كطريقة بسيطة ، يتم استخدام مقايسة لوحة الفيبرينوجين في الغالب في مرحلة الفحص الأولي للتحقق من نشاط تحلل الفيبرينوجين للعينات. ومع ذلك ، لا يمكن لطريقة فحص لوحة الفيبرينوجين فصل المكون النشط. لذلك ، يجب استخدام اللوني و native/SDS-PAGE لفصل مكوناتها بعد اكتشاف النشاط. بعد ذلك ، يتم حل منتجات التفاعل مرة أخرى بواسطة SDS-PAGE لتأكيد تدهور الفيبرينوجين الركيزة. في هذا العمل ، تمت إضافة الفيبرينوجين الركيزة إلى هلام PAGE للكشف عن عامل تحلل الفيبرين. بعد الرحلان الكهربائي ، و renaturation ، والحضانة ، وتلطيخ ، وإزالة اللون ، تم عرض الوزن الجزيئي والنشاط fibrinogenolytic للعوامل النشطة fibrinogenolytic بوضوح مع نفس الجل. بهذه الطريقة ، نجحنا في اكتشاف أكثر من عامل نشط للفيبرين من تجانس دودة الفول السوداني في غضون 6 ساعات.
لتحقيق أفضل النتائج ، ينبغي إيلاء المزيد من الاهتمام لإعداد هلام الفيبرينوجين-PAGE ، renaturation ، والحضانة. بشكل عام ، كلما انخفض تركيز الفيبرينوجين ، كلما كانت المنطقة المحللة للفيبرين عديمة اللون ، مما يشير إلى نشاط تحلل الفيبرين للعوامل. ومع ذلك ، كلما انخفض تركيز الفيبرينوجين ، زادت الخلفية عديمة اللون ، وكلما كان من الصعب التمييز بين منطقة تحلل الفيبرين والخلفية. سيؤثر وقت إعادة التشكيل على نشاط تحلل الفيبرين للمكونات بشكل كبير. إذا كان هذا الوقت قصيرا جدا لغسل SDS في هلام PAGE ، تثبيط نشاط تحلل الفيبرين للمكونات بواسطة SDS المتبقي. وبالمثل ، إذا كان وقت الحضانة قصيرا جدا ، فإن تفاعل تحلل الفيبرين ليس شاملا. في حين أن وقت الحضانة طويل جدا ، سيتم غسل العلامة المستخدمة للإشارة إلى الوزن الجزيئي. في هذه الدراسة ، على الرغم من تحسين هذه الظروف ، تم تعيين هذه الظروف لفصل وعرض العوامل المحللة للفيبرين من ديدان الفول السوداني. لذلك ، يجب تعيين الشروط الشخصية لتلك الخطوات الحرجة وفقا لعوامل تحلل الفيبرين المحددة.
من المهم الإشارة إلى أن هذا الفيبرينوجين-PAGE مناسب فقط لفحص العوامل المحللة للفيبرينوجين مع نشاط تحلل الفيبرينوجين ولكن ليس للعوامل ذات النشاط التحلل للفيبرينوجين أو نشاط تنشيط البلازمينوجين. إذا أردنا عرض هذه الأنشطة ، فيمكن تحسين الطريقة عن طريق استبدال الفيبرينوجين بالفيبرين أو البلازمينوجين. نقطة أخرى جديرة بالملاحظة هي أن العوامل المحللة للفيبرين النشطة التي تم اختبارها في هذه الدراسة كانت مونومرات ، والتي لم تتأثر في ظل حالة الرحلان الكهربائي SDS. لذلك ، إذا كانت العوامل المختبرة عبارة عن بوليمرات ، فيجب تعديل هذه الطريقة وفقا لحالة PAGE الأصلية التي لا يمكنها عرض الوزن الجزيئي. لذلك ، كانت طريقة fibrinogen-PAGE المقدمة هنا مجرد إصدار أساسي عام ، والذي يمكن تحسينه لفحص عوامل تحلل الفيبرينوجين الأخرى بسرعة.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للكشف عنه.
تم تمويل هذا البحث من قبل مكتب العلوم والتكنولوجيا في مدينة شيامن (رقم 3502Z20227197) ، ومكتب العلوم والتكنولوجيا في مقاطعة فوجيان (رقم 2019J01070; No. 2022J01311) ، ومشروع ابتكار المواهب وريادة الأعمال رفيع المستوى لخطة تشيوانتشو للعلوم والتكنولوجيا (رقم 2022C015R). نشكر Fucai Wang (جامعة Huaqiao) ولي تونغ (جامعة Huaqiao) على مساعدتهما الفنية.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 1 M Tris-HCl (درجة الحموضة 6.8) | Solarbio | T1020 | |
| 1.5 M Tris-HCl (درجة الحموضة 8.8) | Solarbio | T1010 | |
| 30٪ أكريلاميد / بيس أكريلاميد | Biosharp | BL513B | |
| بيرسلفات الأمونيوم | XiLONG SCIENTIFIC | 7727-54-0 | |
| Beaker | PYREX | 2-9425-02 | |
| أنبوب الطرد المركزي (1.5 مل) | Biosharp | BS-15-M | |
| حاضنة درجة حرارة ثابتة | JINGHONG | JHS-400 | |
| Coomas محلول تلطيخ أزرق لامع | Beyotime | P0017F | |
| الميزان التحليلي الإلكتروني | دنفر | TP-213 | |
| Fibrinogen | Solarbio | F8051 | |
| هلام تحميل أطراف ماصة ، السائبة Biosharp | BS-200-GTB | ||
| الخالط | AHS | ATS-1500 | |
| مذبذب الدوران الأفقي | NuoMi | NMSP-600 | |
| Milli-Q المرجع | Millipore | Z00QSV0CN | |
| Mini-PROTEAN Tetra | Cell BIO-RAD | 165-8000 ~ 165-8007 | |
| N ، N ، N '، N'-TETRAMETHYLETHYLENEDIAMINE | Sigma | T9281 | |
| طرف ماصة (1 مل) | T-1000XT-C | ||
| (10 & micro; L) | Axygene | T-10XT-C | |
| (200 & micro; L) | Axygene | T-200XT-C | |
| (1 مل) ماصة | ZY18723 | علمية ثيرمو فيشر | |
| (10 وميكرو ؛ L) | ZX98775 | العلمية Thermo | |
| Fisher (200 & micro; L) | ZY20280 | العلمية Thermo | |
| Fisher (50 & micro; ل) | ثيرمو فيشر | ZY15331 | |
| الطرد المركزي المبردة | Cence | H1650R | |
| كبريتات دوديسيل الصوديوم | سيجما ألدريتش | V900859 | |
| تريس | سولاربيو | T8060 | |
| تريس-حمض الهيدروكلوريك | سولاربيو | T8230 | |
| تريتون X-100 | سولاربيو | T8200 |
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن