$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Das Protokoll enthält Anweisungen zu den Schritten, die zur Messung der cGMP-Konzentrationen in festen Geweben mit kompetitivem ELISA erforderlich sind. Schwankungen der cGMP-Konzentrationen können auf Unterschiede in der NO-Häufigkeit im Gewebe hinweisen. Durch die Untersuchung dieser Unterschiede in festen Geweben können Informationen über NO in verschiedenen Organen aufgeklärt werden.
Im Protokoll wurden zunächst Gewebeproben zur Vorbereitung auf den ELISA homogenisiert. Dies begann mit dem Schockfrosten einer Masse festen Gewebes und dem anschließenden Pulverisieren. Das Aufbrechen von Geweben vor dem Homogenisierungsschritt soll dem Bead-Homogenisator helfen, die Zellen zu lysieren. Gewebe wurden in 0,1 N Salzsäure homogenisiert, um Proteine auszufällen, eine Technik, die bei anderen Methoden verwendet wird20,21. Abschließend wurden die Feststoffe und der Niederschlag durch Zentrifugation von den löslichen Bestandteilen getrennt. Um die Standardkurve zu erstellen, wurde ein Bestand an cGMP (300 pmol cGMP/ml) seriell verdünnt, um acht verschiedene Standards herzustellen. Standards und Proben wurden acetyliert, um die Sensitivität des Assays zu verbessern, indem Konzentrationen von bis zu 0,1 pmol cGMP/ml nachgewiesen wurden. Diese Erhöhung der Empfindlichkeit wird erreicht, wenn die Acetylgruppe eine Bindung mit cGMP eingeht, wodurch die Fähigkeit jedes Antikörpers (im Antiserum vorhanden) verbessert wird, an das acetylierte cGMP18 zu binden. Die Acetylierung sowohl der Standards als auch der Proben gewährleistet eine einheitliche cGMP-Bindung zwischen den Wells. Der Acetylierungsschritt kann sowohl für Standards als auch für Proben weggelassen werden, wenn erwartet wird, dass die cGMP-Konzentration in den Mikrotiterplatten-Wells 1,0 pmol/mLübersteigt 18.
In Vorbereitung auf die Zugabe von Proben zu den Vertiefungen wurden die Proben weiter mit ELISA-Puffer verdünnt. Die zusätzliche Verdünnung ermöglichte es, dass die Proben auf die Standardkurve fielen und dem Inhalt der NSB-, B0- und Standard-Wells näher kamen, was zu einer Gleichmäßigkeit führte. Neben den Proben und Standards werden in den Vertiefungen mehrere andere Lösungen gemischt. In den NSB-Vertiefungen wird ELISA-Puffer (mit und ohne Acetylierungsreagenzien) zugegeben, während das Antiserum zurückgehalten wird. Damit soll die Menge an AChE-Tracer (an cGMP gebundene Acetylcholinesterase) bestimmt werden, die an das Maus-IgG bindet, das an der Vertiefung haftet, wenn der spezifische Antikörper, aus dem das Antiserum besteht, vorhanden ist. B0-Wells enthielten ELISA-Puffer (mit den Acetylierungsreagenzien), AChE-Tracer und Antiserum; daher weisen die B0-Wells die Bindungsfähigkeit des AChE-Tracers ohne die Konkurrenz von cGMP auf. Nachdem alle Vertiefungen ordnungsgemäß gefüllt sind, wird die Mikroplatte inkubiert und dann gewaschen. Ellmans Reagenz wurde in die Vertiefungen gegeben. Schließlich wurde dem TA ein AChE-Tracer zugesetzt, nachdem Ellmans Reagenz hinzugefügt worden war. Diese Vertiefung stellt die katalytische Aktivität des AChE-Tracers dar, unabhängig davon, wie viel Tracer von den Antikörpern an die Mikroplatte gebunden wurde. Die Mikroplatte wurde bei Raumtemperatur entwickelt, so dass der AChE-Tracer eine kolorimetrische Reaktion katalysieren kann.
Mehrere Schritte im Protokoll können die Ergebnisse des Assays verändern. Bei der Durchführung der folgenden Schritte ist besondere Vorsicht geboten, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Die Identifizierung geeigneter Verdünnungen für jeden Gewebetyp für den Homogenisierungsschritt und nach der Acetylierung ist erforderlich, um sicherzustellen, dass die Proben auf die Standardkurve fallen. Bei der Erstellung der Standards sollten die Lösungen vor der Entfernung eines Aliquots oder nach der Zugabe eines Aliquots gründlich vortexed oder gemischt werden. Dieser Schritt ist wichtig, um die erwarteten cGMP-Konzentrationen jedes Standards zu erreichen. Während der Acetylierungsschritte sollten jeder Standard und jede Probe für die gleiche Dauer vortexiert werden, um konsistente Absorptionswerte zu erreichen. Standards und Proben sollten auch unmittelbar vor der Zugabe eines Aliquots in die entsprechende Vertiefung vortext werden. Diese Praxis führt zu genaueren cGMP-Konzentrationen. Das gründliche Waschen der Mikroplatte verbessert auch die Genauigkeit der Absorptionswerte, da es alle ungebundenen AChE-Tracer aus der Vertiefung entfernt. Nach der Zugabe des Ellman-Reagenzes sollte ausreichend Zeit für die Entwicklung der Mikroplatte eingeräumt werden, wobei auf die Farbe und vor allem auf die Absorption der B 0-Vertiefungen geachtet werden sollte. Es ist wichtig zu erkennen, dass die cGMP-Konzentration zwischen Duplikaten oder Dreifachen in Proben mit niedrigeren cGMP-Werten im Vergleich zu Proben mit höheren Konzentrationen stärker variieren kann. Die Messung einer konzentrierteren Probe kann helfen, dieses Problem zu lösen. Um Schwankungen zwischen den Mikrotiterplatten Rechnung zu tragen, sollten Proben desselben Gewebetyps nach Möglichkeit auf derselben Platte gemessen werden. Es wird erwartet, dass die Befolgung dieser Richtlinien die Qualität der resultierenden Daten des Assays verbessert.
Das obige Protokoll kann auf andere weiche, feste Gewebe extrapoliert werden. Die Weiterentwicklung des Unterabschnitts der Gewebevorbereitung des obigen Protokolls kann zu einem Verfahren führen, das für die Verarbeitung von Hartgeweben, einschließlich Knochen, geeignet ist, die aufgrund ihrer Vaskularität von Interesse sein können. Die Weiterentwicklung dieser Technik kann zu einer Methode führen, die geeignet ist, die cGMP-Konzentrationen in einer Vielzahl von festen Geweben zu messen, was zu einer nützlichen Methode führt, um zusätzliche Informationen über die Häufigkeit von NO in praktisch jedem Gewebe zu sammeln. Das oben erwähnte kompetitive ELISA-Protokoll ist zwar eine nützliche Technik zur Messung von cGMP und zur Abschätzung der NO-Häufigkeit, weist jedoch zwei bemerkenswerte Einschränkungen auf: (1) Dieser Assay unterscheidet nicht zwischen cGMP, das durch lösliche Guanylylcyclase synthetisiert wird, und cGMP, das durch partikuläre Guanylylcyclase (pGC) synthetisiert wird. Natriuretische Peptide stimulieren die pGC-Aktivität22 und daher deuten Veränderungen des cGMP über diesen Weg nicht auf Veränderungen der NO-Häufigkeit hin; (2) Zusätzlich beeinflussen Phosphodiesterase-Enzyme (PDE) die Ergebnisse des ELISA-Assays. Mehrere PDEs hydrolysieren cGMP und verringern seine Konzentration nach der Stimulation von sGC durch NO23. Daher kann die katalytische Aktivität von PDEs den Zusammenhang zwischen cGMP-Konzentrationen und der NO-Häufigkeit verschleiern. Die Zugabe eines PDE5-Hemmers wie Sildenafil zur Verhinderung des cGMP-Verlusts ist ratsam für Experimente, die sich in erster Linie auf die Ermittlung exakter cGMP-Konzentrationen konzentrieren, im Gegensatz zu Messungen zur Beobachtung von Trends bei den cGMP-Konzentrationen. PDE5-Hemmer können Tieren etwa 1 h vor der Probenentnahme als Sildenafil verabreicht werden (die Wirkung hält bis zu 4 han 24) oder, wenn eine solche Verabreichung nicht durchführbar ist, kann Sildenafil den entnommenen Proben zugesetzt werden. Bei der Hemmung von PDEs nach der Gewebeentnahme ist Sildenafil zu 0,1 N Salzsäure hinzuzufügen, so dass das Gewebe in Gegenwart von Sildenafil homogenisiert wird. Messungen mit und ohne Sildenafil müssen durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass es keine Wechselwirkungen zwischen der Tierbehandlung und Sildenafil gibt.
Trotz seiner Einschränkungen wird der Assay als informativer Einblick in die nachgeschaltete Übertragung des NO-Signals verwendet. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kopplung der Messung der cGMP-Konzentrationen in festen Geweben mit anderen Methoden der NO-Messung ein besseres Verständnis der Auswirkungen von NO in Organen ermöglicht.