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Methodenartikel

Zweidimensionaler Gelelektrophorese gekoppelt mit Massenspektrometrie Methoden für eine Analyse der menschlichen Hypophyse Adenom Gewebe Proteom

13.4K Aufrufe

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DOI:

10.3791/56739

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2. April 2018

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier präsentieren wir Ihnen eine zweidimensionale Gelelektrophorese (2DE) gekoppelt mit Massenspektrometrie (MS) zu trennen und menschlichen Hypophysen Adenom Gewebe Proteom, stellt eine gute und reproduzierbare 2DE Muster identifizieren. Viele Proteine werden in jedem 2DE Fleck beobachtet, bei der Analyse von komplexen Krebs Proteome mit dem Einsatz von hochempfindlichen MS.

Zusammenfassung

Menschlichen Hypophysen Adenom (PA) ist ein gemeinsames Tumor, der tritt in der menschlichen Hypophyse in der Hypothalamus-Hypophysen-bezogene Achse Organsysteme, und kann als klinisch funktionsfähig oder nicht funktionsfähige PA (FPA und NFPA) eingestuft werden. NFPA ist schwierig für Bühne Frühdiagnostik und Therapie durch Hormone im Blut im Vergleich zu FPA kaum erhöhen. Unser langfristige Ziel ist es, Proteomics Methoden verwenden, um verlässliche Biomarker zur Klärung der PA molekularen Mechanismen und Anerkennung der effektive diagnostische, prognostische Marker und therapeutischen Ziele zu entdecken. Effektive zweidimensionaler Gelelektrophorese (2DE) gekoppelt mit Massenspektrometrie (MS) Methoden wurden hier vorgestellt, um menschliche PA Proteome, einschließlich Vorbereitung von Proben, 2D Gelelektrophorese, Protein-Visualisierung, Bildanalyse, in-Gel zu analysieren Trypsin-Verdauung, Peptid Masse Fingerabdruck (PMF) und Tandem Massenspektrometrie (MS/MS). 2-dimensionale Gel-Elektrophorese Matrix-unterstützte Laser Desorption/Ionisierung Massenspektrometrie PMF (2DE MALDI-MS-PMF), 2DE MALDI-MS/MS und 2DE-Liquid Chromatographie (LC)-MS/MS-Verfahren zur Analyse der NFPA Proteom erfolgreich angewendet wurden. Mit dem Einsatz eines Massenspektrometers hochempfindlichen wurden viele Proteine mit 2DE-LC-MS/MS-Methode in jedes 2D Gel vor Ort in einer Analyse der komplexen PA-Gewebe um die Deckung des menschlichen Proteoms PA zu maximieren identifiziert.

Einleitung

PA ist ein gemeinsames Tumor, der Auftritt in der menschlichen Hypophyse in der Hypothalamus-Hypophysen-bezogene Achse Organsysteme, die in das menschliche Hormonsystem eine wichtige Rolle spielen. PA enthält klinisch funktionelle und nicht funktionsfähige PAs (FPA und NFPA)1,2. NFPA ist im frühen Stadium-Diagnose und Therapie schwierig, weil nur leicht erhöhten Hormonspiegel im Blut im Vergleich zu FPA, die Ebenen der entsprechenden Hormone im Blut3,4 deutlich zugenommen hat (z.B.LH und FSH) ,5. Die Aufklär....

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Protokoll

Dieses Protokoll folgt den Richtlinien der Xiangya Krankenhaus medizinische Ethik Komitee der Central South University, China. Für das gesamte experimentelle Verfahren zur Vermeidung von Kontaminationen Keratin von Haut und Haar8sollte eine Kopf Kappe und Handschuhe getragen werden.

1. Vorbereitung der Proben

  1. PA-Gewebe (0,2 - 0,5 mg) von der neurochirurgischen Abteilung zu sammeln. Sofort einfrieren in flüssigem Stickstoff, und übertragen Sie dann auf-80 ° C für die Lagerung.
  2. Fügen Sie 2 mL 0,9 % NaCl in entionisiertem destilliertem Wasser (DdH2O). Verwenden Sie diese Lösung, um das Blu....

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Ergebnisse

1. 2DE MALDI-MS-PMF: mit dem oben beschriebenen experimentellen Verfahren wurden insgesamt 150 µg Proteine aus FSH ausgedrückt NFPA Gewebe extrahiert (weiblich; 50 Jahre alt, ACTH (-), GH (-), PRL (-), LH (-) (+), FSH und TSH (-)) und bekleidet mit einem 18 cm IPG-Streifen (pH 3-10 NL) und ein Großformat-SDS-PAGE Gel, visualisiert mit silbernen Färbung. Wir erhalten eine reproduzierbare und gute 2DE Gel Muster der NFPA Gewebe Proteom (

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Diskussion

2de, gepaart mit MS Methoden einschließlich 2DE-MS PMF und 2DE-MS/MS, erfolgreich eingesetzt in unserem langfristigen Programm - die Verwendung von Proteomics, menschliche NFPA Proteomic Variationen und molekulare Netzwerk Variationen für die Aufklärung der molekularen Mechanismen zu studieren und Entdeckung der effektive Biomarker für NFPAs. 2de basierte vergleichende Proteomik mit gute Reproduzierbarkeit spielt eine wichtige Rolle bei der Identifizierung von NFPA Proteomic Variationen9,

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass es keinen Interessenkonflikt gibt.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation von China (Grant Nr. 81572278 und 81272798 zur XZ), die Zuschüsse aus der Hunan, China "863" Plan-Projekt (Grant No. 2014AA020610-1, XZ) und die Xiangya Krankenhaus Fonds für Talent (XZ) unterstützt. Provinzielle Natural Science Foundation von China (Grant No. 14JJ7008, XZ). Die Autoren erkennen auch die wissenschaftliche Beiträge von Dr. Dominic M. Desiderio in der University of Tennessee Health Science Center. X.Z. kontinuierlich entwickelt und 2DE-MS-Methoden verwendet, um die Hypophyse Adenom Proteom ab 2001 zu analysieren, konzipiert das Konzept für das vorliegende Manuskript, schrieb das Manuskript ü....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Ettan IPGphor 3 Isoelektrisches Fokussiersystemvon GE Healthcare
Ettan DALTsix Multigel-GießanlageAmersham Pharmacia Biotech, Piscataway, NJ, USA
Ettan DALT II SystemAmersham Pharmacia Biotech, Piscataway, NJ, USADas vertikale Elektrophorese-System
Ettan IPGphor StreifenhalterAmersham Pharmacia Biotech, Piscataway, NJ, USA
Ettan DALTsix Multigel-GießanlageAmersham Pharmacia Biotech, Piscataway, NJ, USAMultigel-Rolle
Voyager DE STR MALDI-TOF MS ABI, Foster City, CAMALDI-MS PMF
MALDI-TOF-TOFAutoflex III, BrukerMALDI-MS/MS Massenspektrometer
LTQ-OrbiTrap Velos Pro ETDThermo Scientific, Waltham, MA, USAESI-MS/MS Massenspektrometer
EASY-nano LC System Proxeon Biosystems, Odense, DänemarkHochleistungs-Flüssigkeitschromatographie-System
PepMap C18 Fallensäule300 μ m i.d. & mal; 5 mm Länge; Dionex Corp., Sunnyvale, CA, USA
RP C18 Spalte75 μ m i.d., 15 cm Länge; Dionex Corp., Sunnyvale, CA, USA
KimWipeKimvipe Unlösliches Papiertuch
WatterHergestellt von PURELAB Flex Instrument
Polytron Modell P710/35 HomogenisatorBrinkmann Instruments, Westbury, NY
PDQuestBio-Rad,  Hercules, CA2D-Gel-Bildanalysesoftware
SEQUEST Thermo Proteome Discoverer 1.3 (Version Nr. 1.3.0.339)
DataExplore (Version 4.0.0.0) SoftwareMS-Spektrum-Verarbeitungssoftware
Mascot-SoftwarePMF-basierte Software zur Proteinsuche   
Mascot-Software/MS-basierte Software für die Suche nach Proteinen
Proteome Discoverer-Software v.1.3 betaThermo Scientific
Xcalibur-Software v.2.1MS/MS-Software für die Datenerfassung
Uniprot Version 201410.1_HUMAN.fastaDatenbank für humane Proteine
SEQUEST (Version Nr. 1.3.0.339) MS/MS-basierte Software zur Suche nach Proteinen I
MASCOT (Version 2.3.02)MS/MS-basierte Software für die Proteinsuche II
C18 ZipTip MikrosäuleMillipore
PeptideMass Standard Kit Perspective Biosystems
Pierce BCA Protein Assay Kit Thermo  Fisher Scientific23227
2-D Quant KitGE Healthcare80-6483-56
BIS-ACRYLAMIDAMRESCO0172
ACRYLAMIDAMRESCO0341
DTTSigma-AldrichD0632
ThioharnstoffSigma-AldrichT8656
HarnstoffVETECV900119
SDSAMRESCO0227
CHAPSAMRESCO0465
TEMEDAMRESCOM146
AmmoniumpersulfatAMRESCOM133
TrypsinPromega, Madison, WI, USAV5111
IPG-Puffer pH 3-10, NLGE Healthcare17-6000-87
Immobiline Trockenstreifen pH 3-10NL,18cmGE Healthcare17-1235-01
. MS

Referenzen

  1. Zhan, X., Wang, X., Cheng, T. Human pituitary adenoma proteomics: new progresses and perspectives. Front. Endocrinol. 7 (54), (2016).
  2. Zhan, X., Desiderio, D. M. Comparative proteomics analysis of human pituitary adenomas: Current status....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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