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Methodenartikel

Analyse der β-Amyloid-induzierte Anomalien auf Fibrin Gerinnsel Struktur von Spektroskopie und Rasterelektronenmikroskopie

8.2K Aufrufe

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DOI:

10.3791/58475

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30. November 2018

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* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier sind zwei Methoden, die einzeln oder in Kombination verwendet werden können, um die Wirkung von Beta-Amyloid auf Fibrin Gerinnsel Struktur zu analysieren. Enthalten ist ein Protokoll für die Schaffung einer in Vitro Fibrin Gerinnsel, gefolgt von Gerinnsel Trübung und Rasterelektronenmikroskopie Methoden.

Zusammenfassung

Dieser Artikel stellt Methoden zur Erzeugung von in Vitro Fibrin Gerinnsel und Analyse der Wirkung von Beta-Amyloid (Aβ)-Protein auf Bildung von Blutgerinnseln und Struktur durch Spektrometrie und Rasterelektronenmikroskopie (SEM). Aβ, die neurotoxischen Amyloid Aggregate bei der Alzheimer-Krankheit (AD) bildet, hat sich gezeigt, zur Interaktion mit Fibrinogen. Dieses Zusammenspiel von Aβ-Fibrinogen macht das Fibrin-Gerinnsel strukturell abnorme und Fibrinolyse. Aβ-induzierte Anomalien in Fibrin Blutgerinnung können auch dazu beitragen, zerebrovaskuläre Aspekte der AD Pathologie wie Microinfarcts, Entzündungen sowie zerebralen Amyloid-Angiopathie (CAA). Angesichts der potenziell kritische Rolle der neurovaskulären Defizite in der AD-Pathologie, hat Verbindungen hemmen oder vermindern die Aβ-Fibrinogen-Interaktion zu entwickeln vielversprechenden therapeutischen Wert. In-vitro- Methoden nach dem Fibrin Gerinnselbildung leicht und systematisch beurteilt werden kann sind potenziell nützliche Werkzeuge für die Entwicklung von therapeutischen Substanzen. Hier vorgestellten ist ein optimierte Protokoll für in-vitro- Erzeugung von Fibrin-Gerinnsel sowie Analyse der Wirkung von Aβ und Aβ-Fibrinogen-Interaktion-Inhibitoren. Die Gerinnsel Trübung Assay ist schnelle und hoch reproduzierbare und kann verwendet werden, um mehrere Bedingungen gleichzeitig testen, zulassend die Vorführung einer großen Zahl von Aβ-Fibrinogen-Inhibitoren. Hit-Verbindungen aus diesem Screening können weiter für ihre Fähigkeit, Aβ-induzierte strukturelle Anomalien der Fibrin-Gerinnsel-Architektur mit SEM verbessern ausgewertet werden Die Wirksamkeit dieser optimierte Protokolle ist hier demonstriert mit TDI-2760, eine neu identifizierte Aβ-Fibrinogen-Interaktion-Inhibitor.

Einleitung

Alzheimer-Krankheit (AD), ergibt sich eine Neurodegenerative Erkrankung führt zu kognitiven Verfall bei älteren Patienten, überwiegend aus abnorme Beta-Amyloid (Aβ) Ausdruck, Aggregation und eingeschränkter Freiraum was zu Neurotoxizität1, 2. trotz der gut-gekennzeichneten Assoziation zwischen Aβ-Aggregate und AD3, sind die genauen Mechanismen der Krankheit-Pathologie nicht gut verstanden4. Erhöhung der Beweis schlägt vor, dass neurovaskuläre Defizite bei der Progression und Schweregrad der AD5, eine Rolle spielen wie Aβ direkt mit den Kom....

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Protokoll

1. Vorbereitung des Aβ42 und Fibrinogen zur Analyse

  1. Bereiten Sie Monomere Aβ42 aus gefriergetrockneten Pulver
    1. Warm Aβ42 Pulver auf Raumtemperatur und Spin down bei 1.500 x g für 30 s.
    2. Fügen Sie 100 µL der eiskalte Hexafluoroisopropanol (HFIP hinzu) pro 0,5 mg Aβ42 Pulver und inkubieren Sie für 30 min auf Eis.
      Achtung: Vorsicht beim Umgang mit HFIP und führen Sie alle Schritte in einer chemischen Kapuze.
    3. Bereiten Sie 20 µL Aliquots und lassen Sie die Filme Luft trocken in einem chemischen Abzug für 2-3 h. Filme bei-20 ° c gelagert werden können
    4. Rekonstruieren Sie Monomere Aβ42 Film in 10 µL des frischen Dimethyl Sul....

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Ergebnisse

In der in-vitro- Gerinnung (Trübung) Assay spaltet das Enzym Thrombin Fibrinogen, was zur Bildung von Fibrin Netzwerk24. Diese Bildung von Blutgerinnseln Fibrin verursacht Streuung des Lichtes durch die Lösung, was zu erhöhten Trübung (Abbildung 1), plateauing vor dem Ende der Lesung Periode (Abbildung 2, grün). Wenn die Fibrinogen in Anwesenheit von Aβ42 inkubiert wurde, die Trübung der Lösung ve.......

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Diskussion

Die hier beschriebenen Methoden bieten eine reproduzierbare und schnelles Mittel zur Bewertung der Fibrin Gerinnsel Bildung in Vitro. Darüber hinaus macht die Einfachheit des Systems die Interpretation der Auswirkungen Aβ die Bildung von Blutgerinnseln Fibrin und Struktur relativ geradlinig. In dieser Übungseinheit früheren Publikation zeigte sich, dass diese Tests verwendet werden, können um Verbindungen für ihre Fähigkeit, hemmen die Aβ-Fibrinogen Interaktion13,

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

Autoren danken Masanori Kawasaki, Kazuyoshi Aso und Michael Foley von Tri-Institutionelle Therapeutics Discovery Institute (TDI), New York für die Synthese von Aβ-Fibrinogen-Interaktion-Inhibitoren und ihre wertvollen Anregungen. Autoren auch danken Mitgliedern des Strickland Labor für hilfreiche Diskussion. Diese Arbeit wurde von NIH Grant NS104386, der Alzheimers Drug Discovery Foundation und Robertson therapeutische Entwicklungsfonds für H.A., unterstützt NIH grant NS50537, Tri-Institutionelle Therapeutics Discovery Institute, Alzheimer Drug Discovery Foundation, Rudin Family Foundation und John A. Herrmann für S.S.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Fibriogen, plasminogen-abgereichert, PlasmaEMD Millipore341578 halten Deckel Parafilm eingewickelt, um Feuchtigkeit zu vermeiden
Beta-Amyloid (1-42), HumanAnaspecAS-20276
Thrombin aus humanem PlasmaSigma-AldrichT7009
1,1,1,3,3,3-Hexafluor-2-propanol, größer oder gleich 99Sigma-Aldrich105228
DIMETHYLSULFOXID (DMSO), STERILFILTRIERTSigma-AldrichD2438
Pierce BCA Protein Assay KitThermo Scientific23225
Tris BaseFischerScientific BP152
HEPESFischer ScientificBP310
NaClFischer ScientificS271
CaCl2Fischer ScientificC70
Filterspritze, 0,2µ M, 25 mmPall4612
Millex Sterile Spritzenvorsatzfilter, 0,1 μm, PVDF, Ø 33 mmMilliporeSLVV033RS
Solid 96 Well Platten High Binding Certified Flat BottomFischer Scientific21377203
Spectramax Plus384Molecular Devices89212-396
Zentrifuge, 5417REppendorf5417R
Branson 200 UltraschallreinigerFischer Scientific15-337-22
LaborrotatorThermo Scientific2314-1CEQ
Ersatzscheiben für DeckglashalterTousimis8766-01
Dünnstielpipetten - Sedi-PetElectron Microscopy Sciences (EMS)70967-13
Probenhalter für CPD (Deckblatthalter)Tousimis8766
Mount Holder Box, StiftausführungElektronenmikroskopie Sciences (EMS)76610
Rundglas-Objektträger (12 mm)Hampton ResearchHR3-277
10 % Glutaraldehyd-ElektronenmikroskopieSciences (EMS)16120
EthanolDecon Labs11652
24-Well-PlatteFalcon3047
Na CacodylatElectron Microscopy Sciences (EMS)11652
REM-Stubs, konisches Ende Stecknadel.Elektronenmikroskopie (EMS)75192
PELCO Tabs, Carbon Conductive Tabs, 12mm ODTed Pella16084-1
Autosamdri-815 Critical Point DryerTousimis
Denton Desk IV Coater mit Gold/Palladium-TargetDenton Vacuum
Leo 1550 FE-SEMCarl Zeiss
Smart SEM SoftwareCarl Zeiss
%

Referenzen

  1. Selkoe, D. J., Schenk, D. Alzheimer's disease: molecular understanding predicts amyloid-based therapeutics. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 43, 545-584 (2003).
  2. Kurz, A., Perneczky, R. Amyloid cleara....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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