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En este artículo se describe un protocolo para la extracción bioquímica y examen de las propiedades de solubilidad diferencial de monómeros, oligómeros y agregados α-syn de cerebros enfermos utilizando condiciones de desnaturalización gel de funcionamiento. Esta es una técnica bien establecida para estudiar α-syn 17, 18, 20, 21 una proteína que normalmente es soluble en su forma nativa pero el aumento de propiedades de agregación amiloidogénicas o aumentó con la progresión de la enfermedad o con mutaciones genéticas agregada. No obstante, algunos grupos han utilizado pequeñas variaciones en las concentraciones de SDS en sus buffers (8% o 10% en lugar del 5%) 21,22, 30. El SDS es un detergente aniónico y solubiliza α-syn oligómeros que pueden incluir formas unidas a la membrana de α-syn, mientras que la urea, un reactivo caotrópico desnaturaliza las formas agregadas y fibrilares o amiloidogénicos insolubles de α-syn 20. En este sentido un estudio sistemático por Paleologou et al 31 examinaron la estabilidadde oligómeros y fibrillas con concentraciones variables de urea alfa-syn (6.5 - 8 M) o SDS (0,25 a 2%) e informó que los oligómeros estables en concentraciones de SDS pero no con altas concentraciones de urea. Su FILA 1-anticuerpo, específico para oligómeros y fibrillas de alfa-syn detecta mayores concentraciones de fibrillas en 6.5 M concentraciones de urea en condiciones no desnaturalizantes. Las concentraciones de tampón utilizados en este protocolo refleja fielmente lo que se ha descrito en Culvenor et al. (1999) 32.
Las regiones cerebrales anatómicas para la extracción bioquímica de insolubles α-syn deben ser cuidadosamente seleccionados y esto debe reflejar la carga LB y LN-α syn dependiendo de progresión de la enfermedad 33,34. Los casos utilizados aquí son muestras de los ganglios basales de los subtipos neocorticales y límbicas del PD que reflejan etapas finales e intermedios de progresión de la EP según McKeith ctriteria 34. En el Banco Queen Square cerebro, una mitad del cerebro esrutinariamente fija en formalina para el análisis histoquímico y la otra mitad se diseca cuidadosamente en diferentes regiones anatómicas y flash congelaron y almacenaron a -80 C congeladores o para más bioquímicos y de ADN estudios de análisis / ARN. Tras la fijación en formol de los cerebros y la disección por neuropatólogos, inmunohistoquímica se realiza utilizando anticuerpos α-syn y los resultados archivados. También como un procedimiento de rutina, el pH del tejido cerebral se mide a la llegada como una medida del estado agónica del tejido cerebral. Esto forma una base firme para la calidad de la conservación de tejidos para análisis bioquímicos.
Nuestros datos muestran que aquí hay más SDS soluble monómero α-syn en casos de DP en comparación con los controles; en particular los casos de PD neocorticales tiene mayor carga α-syn en comparación con la variedad PD límbico. Los casos neocorticales representan una mayor progresión de la EP patología α-syn en las regiones neocorticales como el CDR frontal y parietalTices 33,34. Los casos de PD límbicas tienen mayores puntajes LB en las áreas del cerebro anterior / regiones límbicas basales como la amígdala, transentorhinal y las regiones del cíngulo. Para los datos significativos y análisis estadístico, se debe ejecutar al menos 4 casos de cada cohorte. Del mismo modo que no hemos tratado el análisis estadístico de los datos de transferencia que se presentan aquí.
También debe tenerse en cuenta que diferentes anticuerpos pueden reconocer diferentes formas / composición de orden superior alfa-syn oligómeros y cada uno puede tener su propia sensibilidad relativa y preferencia. Esto es evidente a partir de los resultados de Tong et al. 29 donde se muestran que 4 anticuerpos alfa-syn diferentes (Syn-1, SS, Onco y LB509) dan resultados cambiables por lo menos para alfa-syn oligómeros / agregados. Los monómeros α-syn fueron reconocidos en grados similares por los 4 anticuerpos aunque éstos pueden tener variación dependiendo de si el epítopo de anticuerpo α-syn se encuentra ya sea en el N-terminal o C-terminal 29. Del mismo modo, los anticuerpos específicos para fosfo-alfa sinucleína determinar el peso molecular de alta distinta α-sinucleína especies 20,21. En el protocolo descrito aquí, el anticuerpo altamente caracterizado Syn-1 se ha utilizado 19-21.
Sin embargo, es importante tener en cuenta la validación de cualquier nuevo anticuerpo en transferencias Western a través de experimentos preabsorption de anticuerpos y también la sobreexpresión y desmontables de la proteína en las células.
Es importante tener en cuenta otras variaciones que se han aplicado por los investigadores para determinar fragmentos más pequeños de formas alfa-syn y o inestables tetraméricas alfa-syn. Esto podría incluir leve fijación de membranas con 0,4% PFA en PBS para retener formas truncadas de α-syn 35 o el tratamiento de los homogeneizados de ejemplo con agentes de entrecruzamiento para estabilizar tetrámeros 36.
Evaluación bioquímica precisa de proteínas utilizando ti post mortemDICIÓN requiere minimización de la degradación de la proteína enzimática y la modificación. Por tanto, es aconsejable el uso de tejidos con los cortos retrasos post mortem y / o seleccionar diferentes muestras dentro de las cohortes de casos. La inmunohistoquímica utilizando anticuerpos estándar para inmunohistoquímica α-syn se debe realizar antes de iniciar el protocolo de aislamiento. La extensión de la patología α-syn es muy variable y puede variar de acuerdo a las regiones seleccionadas. Es aconsejable seleccionar regiones con abundante patología como control positivo para el rendimiento óptimo con cada carrera. El uso de inhibidores de la proteasa y si inhibidores de la fosfatasa sea necesario para prevenir la degradación enzimática no deseado después de la liberación de las proteasas intracelulares o fosfatasas que ocurren durante la lisis celular y el mantenimiento de las muestras a 4 ° C es crucial.
Es importante que todas las muestras dentro del lote de experimentos se manejan de manera uniforme y consistente para evitar variaciones intra-usuario; múltiple freciclos eze-descongelación se debe evitar ya que esto puede potencialmente retraer modificaciones postraduccionales como la fosforilación. Un punto crítico a tener en cuenta al examinar un gran número de muestras es que los datos de inmunotransferencias deben ser normalizados a una muestra, que debe ejecutarse en paralelo a todas las otras muestras en los geles, y todos los datos referenciados a esa muestra. Esto se hace para asegurar la normalización de los datos de inmunotransferencia entre varias manchas. Este es el método adoptado en nuestro estudio reciente 22.
Cabe señalar que a fin de mantener el fondo bajo ECL, las manchas no se debe permitir que se seque en cualquier momento durante el protocolo de transferencia de western. Además, las exposiciones muy largas (> 10 min) en películas de autorradiografía deben evitarse ya que esto dará lugar a la saturación de la señal de ECL y dará lugar a la cuantificación inexacta.
Este protocolo anterior es una técnica relativamente sencilla utilizando reactivos de laboratorio comunes y eninstrumentos y pueden ser una herramienta valiosa para la investigación de la fisiopatología de la proteína α-syn en investigación PD. Esta metodología no sólo se puede ampliar con las modificaciones pertinentes al estudio de la biología de α-syn en animales transgénicos alfa-syn, sino también a otras enfermedades neurodegenerativas que ofrecen los depósitos anormales de proteínas agregadas, tales como AD, MSA, DLB, HD y frontotemporaldementias. Sin embargo los datos de Western blot descritos aquí también podrían ser validados utilizando ensayos inmunoenzimáticos utilizando anticuerpos para formas específicas de α-syn 31.