Probenvorbereitung für die schnelle Lipidanalyse im Drosophila-Gehirn mittels matrixgestützter Laserdesorption/Ionisations-Massenspektrometrie-Bildgebung

Yuki X. Chen; Kelly Veerasammy; Jun Yin; Tenzin Choetso; Tiffany Zhong; Muniyat A. Choudhury; Cory Weng; Ethan Xu; Mayan A. Hein; Rinat Abzalimov; Ye He

doi:10.3791/63930

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Methodenartikel

Probenvorbereitung für die schnelle Lipidanalyse im Drosophila-Gehirn mittels matrixgestützter Laserdesorption/Ionisations-Massenspektrometrie-Bildgebung

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DOI:

10.3791/63930

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14. Juli 2022

Yuki X. Chen^*¹^,⁵^,⁶ , Kelly Veerasammy^*¹^,² , Jun Yin^*³ , Tenzin Choetso¹^,⁴ , Tiffany Zhong⁷ , Muniyat A. Choudhury¹^,⁴^,⁵ , Cory Weng¹^,⁴^,⁵ , Ethan Xu⁸ , Mayan A. Hein⁹^,¹⁰ , Rinat Abzalimov² , Ye He¹

¹Advanced Science Research Center, Neuroscience Initiative, the City University of New York, Graduate Center New York, ²Advanced Science Research Center, Structural Biology Initiative, the City University of New York, Graduate Center, ³National Institute of Neurological Disorders and Stroke, National Institutes of Health, ⁴The City College of New York, CUNY, ⁵Macaulay Honors College, CUNY, ⁶Graduate School of Public Health and Health Policy, The City University of New York, ⁷Princeton University, ⁸Ardrey Kell High School, ⁹The Borough of Manhattan Community College, CUNY, ¹⁰Gallatin School of Individualized Study, New York University

^* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Ziel dieses Protokolls ist es, detaillierte Anleitungen zur richtigen Probenvorbereitung für die Lipid- und Metabolitenanalyse in kleinen Geweben wie dem Drosophila-Gehirn unter Verwendung der matrixgestützten Laserdesorption / Ionisation (MALDI) Massenspektrometrie bereitzustellen.

Zusammenfassung

Lipid-Profiling oder Lipidomik ist eine etablierte Technik, die verwendet wird, um den gesamten Lipidgehalt einer Zelle oder eines Gewebes zu untersuchen. Informationen, die aus der Lipidomik gewonnen werden, sind wertvoll für die Untersuchung der Signalwege, die an Entwicklung, Krankheit und Zellstoffwechsel beteiligt sind. Viele Werkzeuge und Instrumente haben Lipidomik-Projekte unterstützt, vor allem verschiedene Kombinationen von Massenspektrometrie und Flüssigkeitschromatographie-Techniken. Die matrixgestützte Laserdesorptions-/Ionisations-Massenspektrometrie-Bildgebung (MALDI MSI) hat sich in jüngster Zeit als leistungsfähige Bildgebungstechnik herkömmlicher Ansätze herausgestellt. Diese neuartige Technik liefert einzigartige Informationen über die räumliche Verteilung von Lipiden innerhalb von Gewebekompartimenten, die bisher ohne übermäßige Modifikationen nicht erreichbar waren. Die Probenvorbereitung des MALDI-MSI-Ansatzes ist von entscheidender Bedeutung und steht daher im Mittelpunkt dieses Papiers. Dieser Artikel präsentiert eine schnelle Lipidanalyse einer großen Anzahl von Drosophila-Gehirnen , die in eine optimale Schnitttemperaturverbindung (OCT) eingebettet sind, um ein detailliertes Protokoll für die Vorbereitung kleiner Gewebe für die Lipidanalyse oder die Metaboliten- und niedermolekulare Analyse durch MALDI MSI bereitzustellen.

Einleitung

Lipide sind an einer Vielzahl biologischer Prozesse beteiligt und können aufgrund ihrer strukturellen Vielfalt grob in fünf Kategorien eingeteilt werden: Fettsäuren, Triacylglycerole (TAGs), Phospholipide, Sterollipide und Sphingolipide¹. Die grundlegenden Funktionen von Lipiden bestehen darin, Energiequellen für biologische Prozesse (dh TAGs) bereitzustellen und Zellmembranen zu bilden (dh Phospholipide und Cholesterin). Es wurden jedoch zusätzliche Rollen von Lipiden bei der Entwicklung und bei Krankheiten festgestellt und im biomedizinischen Bereich umfassend untersucht. Zum Beispiel haben Berichte gezeigt, dass Fettsäuren unterschiedlicher ....