Name: Saccharomyces cerevisiae Modelle der Alzheimer-Krankheit zum Screening von Genen, Mutationen und Chemikalien, die die Amyloid-Beta-Produktion durch γ-Sekretase beeinflussen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-06-24T12:50:00.000+00:00
Duration: 11 min 57 s
Description: Erfahren Sie die Rekonstitution von Gamma-Sekretase in Saccharomyces cerevisiae zur Untersuchung familiärer Alzheimer-Mutationen. Diese Methode ermöglicht die Identifizierung von Suppressormutationen und chemischen Modulatoren zur Wiederherstellung der Enzymaktivität und Reduktion pathogener Abeta 42-Spiegel.

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<ol><li>Wolfe, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unrvaling+the+complexity+of+%CE%B3-secretase%5BTitle%5D)+AND+%22Semin+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Unrvaling the complexity of γ-secretase.</a> Semin Cell Dev Biol. 105, 3-11 (2020).</li>
<li>Selkoe, D. J., Hardy, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+amyloid+hypothesis+of+Alzheimer%27s+disease+at+25+years%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+Mol+Med%22%5BJournal%5D)">The amyloid hypothesis of Alzheimer's disease at 25 years.</a> EMBO Mol Med. 8 (6), 595-608 (2016).</li>
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<li>Wolfe, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+transmembrane+aspartates+in+pre-senilin-1+required+for+presenilin+endoproteolysis+and+gamma-secretase+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Two transmembrane aspartates in pre-senilin-1 required for presenilin endoproteolysis and gamma-secretase activity.</a> Nature. 398 (6727), 513-517 (1999).</li>
<li>Valdez-Gaxiola, C. A., Rosales-Leycegui, F. R., Gaxiola-Rubio, A., Moreno-Ortiz, J. M., Figuera, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early-+and+late-onset+Alzheimer%27s+disease%3A+two+sides+of+the+same+coin%5BTitle%5D)+AND+%22Diseases%22%5BJournal%5D)">Early- and late-onset Alzheimer's disease: two sides of the same coin.</a> Diseases. 12 (6), 110(2024).</li>
<li>Nordvall, G., Lundkvist, J., Snadin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gamma-secretase+modulators%3A+a+promising+route+for+the+treatment+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Mol+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Gamma-secretase modulators: a promising route for the treatment of Alzheimer's disease.</a> Front Mol Neurosci. 16, 129740(2023).</li>
<li>Sun, L., Li, X., Shi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+biology+of+intramembrane+proteases%3A+mechanistic+insights+from+rhomboid+and+S2P+to+%CE%B3-secretase%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Struct+Biol%22%5BJournal%5D)">Structural biology of intramembrane proteases: mechanistic insights from rhomboid and S2P to γ-secretase.</a> Curr Opin Struct Biol. 37, 97-107 (2016).</li>
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<li>Futai, E., Yagishita, S., Ishiura, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nicastrin+is+dispensable+for+gamma-secretase+protease+activity+in+the+presence+of+specific+mutations%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Nicastrin is dispensable for gamma-secretase protease activity in the presence of specific mutations.</a> J Biol Chem. 284 (19), 13013-13022 (2009).</li>
<li>Yagishita, S., Futai, E., Ishiura, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+reconstitution+of+gamma-secretase+activity+using+yeast+microsomes%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+Biophys+Res+Commun%22%5BJournal%5D)">In vitro reconstitution of gamma-secretase activity using yeast microsomes.</a> Biochem Biophys Res Commun. 377 (1), 141-145 (2008).</li>
<li>Futai, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suppressor+mutations+for+presenilin+1+familial+Alzheimer+Disease+mutants+modulate+%CE%B3-secretase+activities%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Suppressor mutations for presenilin 1 familial Alzheimer Disease mutants modulate γ-secretase activities.</a> J Biol Chem. 291 (1), 435-446 (2016).</li>
<li>Futai, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advanced+yeast+models+of+familial+Alzheimer+disease+expressing+FAD-linked+presenilin+to+screen+mutations+and+%CE%B3-secretase+modulators%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Advanced yeast models of familial Alzheimer disease expressing FAD-linked presenilin to screen mutations and γ-secretase modulators.</a> Methods Mol Biol. 2049, 403-417 (2019).</li>
<li>Gietz, R. D., Schiestl, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transforming+yeast+with+DNA%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Transforming yeast with DNA.</a> Methods Mol Cell Biol. 5 (5), 255-269 (1995).</li>
<li>Inoue, H., Nojima, H., Okayama, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+efficiency+transformation+of+Escherichia+coli+with+plasmids%5BTitle%5D)+AND+%22Gene%22%5BJournal%5D)">High efficiency transformation of Escherichia coli with plasmids.</a> Gene. 96 (1), 23-28 (1990).</li>
<li>Sanger, F., Nicklen, S., Coulson, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+sequencing+with+chain-terminating+inhibitors%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">DNA sequencing with chain-terminating inhibitors.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 74 (12), 5463-5467 (1977).</li>
<li>Imai, S., Cai, T., Yoshida, C., Tomita, T., Futai, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Specific+mutations+in+presenilin+1+cause+conformational+change+in+%CE%B3-secretase+to+modulate+amyloid+%CE%B2+trimming%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biochem%22%5BJournal%5D)">Specific mutations in presenilin 1 cause conformational change in γ-secretase to modulate amyloid β trimming.</a> J Biochem. 165 (1), 37-46 (2019).</li>
<li>Watanabe, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Specific+mutations+in+Aph1+cause+%CE%B3-secretase+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Specific mutations in Aph1 cause γ-secretase activation.</a> Int J Mol Sci. 23 (1), 507(2022).</li>
<li>Suzuki, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Specific+mutations+near+the+amyloid+precursor+protein+cleavage+site+increase+%CE%B3-secretase+sensitivity+and+modulate+amyloid-%CE%B2+production%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Specific mutations near the amyloid precursor protein cleavage site increase γ-secretase sensitivity and modulate amyloid-β production.</a> Int J Mol Sci. 24 (4), 3970(2023).</li>
<li>Zinser, E., Daum, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+and+biochemical+characterization+of+organelles+from+the+yeast%2C+Saccharomyces+cerevisiae%5BTitle%5D)+AND+%22Yeast%22%5BJournal%5D)">Isolation and biochemical characterization of organelles from the yeast, Saccharomyces cerevisiae.</a> Yeast. 11 (6), 493-536 (1995).</li>
<li>Imamura,, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+gamma-secretase+activity+by+helical+beta-peptide+foldamers%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Chem+Soc%22%5BJournal%5D)">Inhibition of gamma-secretase activity by helical beta-peptide foldamers.</a> J Am Chem Soc. 131 (21), 7353-7359 (2009).</li>
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<li>Self, W. K., Holtzman, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+diagnostics+and+therapeutics+for+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Med%22%5BJournal%5D)">Emerging diagnostics and therapeutics for Alzheimer's disease.</a> Nat Med. 29, 2187-2199 (2023).</li>
<li>Solopova, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fatal+iatrogenic+cerebral+%CE%B2-amyloid-related+arteritis+in+a+woman+treated+with+lecanemab+for+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Fatal iatrogenic cerebral β-amyloid-related arteritis in a woman treated with lecanemab for Alzheimer's disease.</a> Nat Commun. 14 (1), 8220(2023).</li>
<li>Zhang, Y., Chen, H., Li, R., Sterling, K., Song, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amyloid+%CE%B2-based+therapy+for+Alzheimer%27s+disease%3A+challenges%2C+successes+and+future%5BTitle%5D)+AND+%22Signal+Transduct+Target+Ther%22%5BJournal%5D)">Amyloid β-based therapy for Alzheimer's disease: challenges, successes and future.</a> Signal Transduct Target Ther. 8 (1), 248(2023).</li>
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<li>Souza, J. M., Goncalves, B. D. C., Gomez, M. V., Vieira, L. B., Ribeiro, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+toxins+as+therapeutic+tools+to+treat+neurodegenerative+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Animal toxins as therapeutic tools to treat neurodegenerative disease.</a> Front Pharmacol. 9, 145(2018).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td><stark>Antikörper</stark></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anti-Amyloid&Beta; (N) (82E1) Antikörper</td><td>IBL</td><td>Kat# 10323</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Aph1a, 245-265 (C-Terminus) Antikörper</td><td>BioLegend</td><td>Katze# 823101</td><td></td></tr><tr><td>Anti-FLAG (M2)-Antikörper</td><td>Sigma</td><td>Kat# F3165</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Gal4-Antikörper</td><td>Sigma</td><td>Kat# G9293</td><td></td></tr><tr><td>Anti-HA (12CA5) Antikörper</td><td>Sigma</td><td>Kat# 11 583 816 001</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Nicastrin-Antikörper</td><td>Chemicon</td><td>Kat# AB5890</td><td></td></tr><tr><td>Anti-PGK1 (22C5D8) Antikörper</td><td>abcam</td><td>Kat# ab197960</td><td></td></tr><tr><td>Anti-PS1 N-Terminus (G1Nr) oder Loop (GIL) Antikörper</td><td>Takasugi et.al., J. Biol. Chem., 277, 50198-50205</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anti Rabbit&NBSP; IgG, HRP-gebundener Antikörper</td><td>Zellsignalübertragung</td><td>Kat# 7074</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Meerschweinchen-IgG-HRP</td><td>Santa Cruz Biotechnologie</td><td>Kat# sc-2438</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Maus-IgG, HRP-gebundener Antikörper</td><td>Zellsignalübertragung</td><td>Kat# 7076</td><td></td></tr><tr><td><stark>Bakterien- und Hefestämme</stark></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>E. coli DH5&alpha;</td><td>Invitrogen</td><td>Katze# 18265017</td><td></td></tr><tr><td>S. cerevisiae PJ-69-4A</td><td>James P. et. al., Genetik 144:1425-1436 (1996)</td><td></td><td></td></tr><tr><td><stark>Chemikalien, Peptide, rekombinante Proteine</stark></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>(3,5-Difluorophenylacetyl)-Ala-phg-OBut (DAPT)</td><td>Peptidinstitut</td><td>Cat# 3219-v</td><td></td></tr><tr><td>Amyloid & Beta;-Protein (Mensch, 1-38)</td><td>Peptidinstitut</td><td>Kat# 4484-v</td><td></td></tr><tr><td>Amyloid & beta;-protein (Mensch, 1-40)</td><td>Peptidinstitut</td><td>Kat# 4307-v</td><td></td></tr><tr><td>Amyloid & Beta;-Protein (Mensch, 1-42)</td><td>Peptidinstitut</td><td>Kat# 4349-v</td><td></td></tr><tr><td>Amyloid & beta;-protein (Mensch, 1-43)</td><td>Peptidinstitut</td><td>Kat# 4370-v</td><td></td></tr><tr><td>Antischmerz, Dihydrochlorid</td><td>Peptidinstitut</td><td>Cat# 4062</td><td></td></tr><tr><td>Aprotinin</td><td>Sigma</td><td>Katze# A1153</td><td></td></tr><tr><td>CHAPSO</td><td>Dojindo</td><td>Kat# 343-05163</td><td></td></tr><tr><td>Chymostatin</td><td>Sigma</td><td>Kat# C7268</td><td></td></tr><tr><td>Diisopropylfluorphosphat (DIFP)</td><td>Wako-Chemikalie</td><td>Kat# 049-18921</td><td></td></tr><tr><td>L685.458</td><td>Peptidinstitut</td><td>Kat# 4394-v</td><td></td></tr><tr><td>Leupeptin</td><td>Peptidinstitut</td><td>Kat# 4041</td><td></td></tr><tr><td>N-p-Tosyl-L-phenylalaninchloromethylketon (TPCK)</td><td>Sigma</td><td>Katze# T4376</td><td></td></tr><tr><td>N&alpha; -p-tosyl-L-lysin-chloromethylketon (TLCK)</td><td>Sigma</td><td>Kat# T7254</td><td></td></tr><tr><td>o-nitrophenyl-&beta;-D-galactopyranosid (ONPG)</td><td>Sigma</td><td>Kat# N1127</td><td></td></tr><tr><td>p-Aminobenzamidin (pABA), Dihydrochlorid</td><td>Sigma</td><td>Katze# 857661</td><td></td></tr><tr><td>Pepstatin A</td><td>Sigma</td><td>Kat# P5318</td><td></td></tr><tr><td>Phenanthrolin (PNT)</td><td>Sigma</td><td>Katze# P9375</td><td></td></tr><tr><td>Phenylmethylsulfonylfluorid (PMSF)</td><td>Sigma</td><td>Kat# P7626</td><td></td></tr><tr><td>phosphatidylcholin (PC), Eigelb, Typ XVI-E</td><td>Sigma</td><td>Kat# P3556</td><td></td></tr><tr><td>Taq-DNA-Polymerase</td><td>Takara</td><td>Katze# R001A</td><td></td></tr><tr><td>Thiolphan</td><td>Sigma</td><td>Katze# T6031</td><td></td></tr><tr><td><starke>kommerzielle Testsets, andere Materialien und Instrumente</stark></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Beta-Glo-Assay-System</td><td>Promega</td><td>Kat# E4720</td><td></td></tr><tr><td>Bio-Rad Protein-Assay-Kit</td><td>Bio-Rad</td><td>Katze# 5000001</td><td></td></tr><tr><td>Glasperlen, säuregewaschen (425-600 & mu; m)</td><td>Sigma</td><td>Kat# G8772</td><td></td></tr><tr><td>ImageQuant LAS4000</td><td>GE Healthcare</td><td>ImageQuant LAS4000</td><td></td></tr><tr><td>QuikChange standortgesteuertes Mutagenese-Kit</td><td>Agilent</td><td>Cat# 200518</td><td></td></tr></tbody></table>

saccharomyces cerevisiae modelle der alzheimer-krankheit zum screening von genen, mutationen und chemikalien, die die amyloid-beta-produktion durch γ-sekretase beeinflussen

Saccharomyces cerevisiae Models of Alzheimer's Disease to Screen Genes, Mutations, and Chemicals Affecting Amyloid Beta Production by &#947;-Secretase

Saccharomyces cerevisiae Modelle der Alzheimer-Krankheit zum Screening von Genen, Mutationen und Chemikalien, die die Amyloid-Beta-Produktion durch γ-Sekretase beeinflussen

&#947;-Secretase is a protease complex embedded in the cell membrane, consisting of the catalytic presenilin subunits (PS1 or PS2) and three additional ...

saccharomyces-cerevisiae-models-alzheimer-s-disease-to-screen-genes

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Assaying β-Amyloid-Toxizität mit Hilfe eines transgenen C. elegans Modell

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Während der Transport von Zelloberflächenproteinen relativ leicht studiert, Visualisieren des Handels mit intrazellulären Proteinen ist viel schwieriger. Hier verwenden wir Konstrukte Einbeziehung photoaktivierbaren GFP und zeigen eine Methode, um genau zu folgen das Amyloid-Vorläuferprotein aus dem Golgi-Apparat, um Downstream-Fächer und folgen Sie den Freiraum.

Abbilden des intrazellulären Transport von APP mit Photoaktivierbare GFP

Wir entwickelten eine Methode für die quantitative 3D in silico - Modellierung (q3DISM) zerebraler Amyloid-β (Aß) Phagozytose durch mononukleäre Phagozyten in Nagetiermodellen der Alzheimer-Krankheit. Dieses Verfahren kann für die Quantifizierung von praktisch jedem phagozytischen Ereignis in vivo verallgemeinert werden.

Quantitative 3D In Silico Modellierung (q3DISM) zerebraler Amyloid-beta Phagozytose in Nagetiermodellen der Alzheimer-Krankheit

Hier beschrieben handelt es sich um einen inszenierten, Verhaltens-Screening-Ansatz, der verwendet werden kann, um Verbindungen zu sehen, die in vivo Wirksamkeit auf kognitiven und funktionellen motorischen Verhaltensweisen in transgenen Mausmodellen von β-Amyloidose und Tauopathie zeigen. Diese Methoden sind optimiert, um Verbindungen für die Aktivität in kurzfristigen und Arbeitsspeicheraufgaben zu screenen.

Assessment of Spontane Alternation, neuartige Objekterkennung und Gliedmaßenverkürzung in transgenen Mausmodellen der Amyloid-β- und Tau-Neuropathologie

Wir haben erfolgreich zwei Substrat-spezifische γ-Sekretase Assays generiert. Beiden zellbasierte Assays, die hier vorgestellten sollen γ-Sekretase enzymatischen Aktivitäten über den Ausgang des Firefly Luciferase Reporter zu quantifizieren.

Quantitative Messung der γ-Sekretase-vermittelten Amyloid-Precursor-Protein und Notch Spaltung in zellbasierten Luciferase Reporter Assay Plattformen

Molekularer Bildgebung mit der Matrix-unterstützte Laser Desorption/Ionisierung-basierte bildgebende Massenspektrometrie (MALDI-IMS) erlaubt die gleichzeitige Zuordnung von mehreren Analyten in biologischen Proben. Hier präsentieren wir ein Protokoll für die Erfassung und Visualisierung von Amyloid β Protein Hirngewebe von Alzheimer-Krankheit und zerebralen Amyloid-Angiopathie Proben mit MALDI-IMS.

Visualisierung von Amyloid-β-Einlagen in das menschliche Gehirn mit Matrix-unterstützte Laser Desorption/Ionisierung bildgebende Massenspektrometrie

Dieses Protokoll beschreibt experimentelle Verfahren zur Charakterisierung von genomweiten Änderungen in der Höhe von Histon post-translationalen Modifikationen (PTM) in Verbindung mit der Überexpression der Proteine zugeordnet ALS und Parkinson in auftretenden Saccharomyces Cerevisiae Modelle. Nach der Trennung der SDS-PAGE werden einzelne Histon PTM Ebenen mit Modifikation-spezifische Antikörper über Western blotting erkannt.

Charakterisierung von Histon Post-translationale Modifikation Veränderungen in Hefe Neurodegenerative Proteinopathy Modelle

Dieses Protokoll veranschaulicht eine Zellverkapselungsmethode durch schnelle physikalische Gelation von Alginat zur Immobilisierung von Zellen. Erhaltene Mikroperlen ermöglichen eine kontrollierte und nachhaltige Sekretion von Amyloid-B im Laufe der Zeit und können verwendet werden, um die Auswirkungen von abgesonderten Amyloid----Modellen in in vitro und in vivo zu untersuchen.

Herstellung von Amyloid---Sekret alginat Mikroperlen für den Einsatz bei der Modellierung der Alzheimer-Krankheit

Ein in vivo physiologisches Modell von α-Synuclein ist erforderlich, um die Pathogenese der Parkinson-Krankheit zu untersuchen und zu verstehen. Wir beschreiben eine Methode zur Überwachung der Zytotoxizität und Aggregatbildung von α-Synuclein unter Verwendung eines humanisierten Hefemodells.

Eine Methode zur Untersuchung der Toxizität und Aggregation von α-Synuclein unter Verwendung eines humanisierten Hefemodells

Erfahren Sie die Rekonstitution von Gamma-Sekretase in Saccharomyces cerevisiae zur Untersuchung familiärer Alzheimer-Mutationen. Diese Methode ermöglicht die Identifizierung von Suppressormutationen und chemischen Modulatoren zur Wiederherstellung der Enzymaktivität und Reduktion pathogener Abeta 42-Spiegel.

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Saccharomyces cerevisiae Modelle der Alzheimer-Krankheit zum Screening von Genen, Mutationen und Chemikalien, die die Amyloid-Beta-Produktion durch γ-Sekretase beeinflussen

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