Détection des 3-Nitrotyrosine dans des environnements atmosphérique via une haute performance système détecteur électrochimique-chromatographie en phase liquide
30 janvier 2019
Nous présentons une méthode pour détecter des modifications chimiques des protéines atmosphériques 3-nitrotyrosine avec 6 mm de diamètre tours coupés d’air échantillonneur préfiltres à l’aide d’un détecteur électrochimique-chromatographie liquid haute performance (HPLC-DCE).
Cette méthode peut aider à répondre à la question clé dans la recherche environnementale sur nitrapyrine et 3-nitrotyrosine. Le principal avantage de cette technique est qu’il s’agit d’une méthode unique et très sensible pour détecter la 3-nitrotyrosine sur les filtres à échantillon d’air. Pour recueillir le total des particules en suspension ou des particules de moins de sept microns, pesez d’abord un filtre liant de 3 litres et fixez-le sur un échantillonneur d’air à fort volume. Couvrez le filtre d’un sélecteur de taille de particule pour recueillir les PM7 ou laissez le filtre à découvert pour recueillir le total des particules en suspension. Faire fonctionner l’échantillonneur d’air à 1000 litres par minute en continu pendant sept jours. Chargez les pré-filtres dans une unité de classification de taille et installez l’unité de classification de taille et un filtre de secours sur l’échantillonneur d’air à faible volume. Exécutez l’échantillonneur d’air à 116 portées par minute en continu pendant sept jours pour recueillir pm2,5 sur le filtre de secours. Lorsque l’échantillonnage se termine, enregistrez le volume total du débit. Pesez le filtre et calculez le poids des particules collectées. Sceller le filtre dans un sac en plastique et le stocker à 30 degrés Celsius.Next préparer 500 microlitres de 6X cocktail protéase non spécifique et tampon d’acétate et le placer dans une membrane de dalasis avec une coupure de poids moléculaire de 5000 daltons. Immerger la membrane remplie dans 1 L du tampon d’acétate et remuer à 4 degrés Celsius pendant 24 à 36 heures, en remplaçant le tampon toutes les 12 heures pour enlever indogène 3-Nitrotyrosine et Nitrite.Then mesurer la concentration de protéines dans la solution de protéase dialysée avec un essai de protéines acides bicinchoniniques. Après cela, retirez un filtre du congélateur et laissez-le chauffer à température ambiante tout en étant scellé dans le sac. Puis poinçonner jusqu’à cinq cercles de 6 millimètres de large de la zone couverte de particules du filtre, et placer les cercles dans un tube de micro centrifugeuse de 1,5 millilitres. Préparer 300 microlitres de tampon d’acétate contenant 50
Aperçu
Cet article présente une méthode très sensible pour détecter les modifications de la 3-nitrotyrosine dans les protéines atmosphériques à l'aide de préfiltres d'échantillonneurs d'air. La technique utilise la chromatographie liquide à haute performance couplée à un détecteur électrochimique (HPLC-ECD) pour analyser les échantillons recueillis.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Recherche environnementale
- Chimie analytique
- Science atmosphérique
Contexte
- La 3-nitrotyrosine est un marqueur du stress oxydatif et des polluants environnementaux.
- La détection de cette modification peut fournir des informations sur la qualité de l'air et les effets sur la santé.
- Les méthodes actuelles peuvent manquer de sensibilité ou de spécificité pour les échantillons atmosphériques.
- Cette étude vise à améliorer les techniques de détection afin d'assurer une meilleure surveillance environnementale.
Objectif de l'étude
- Développer une méthode sensible pour la détection de la 3-nitrotyrosine dans les échantillons d'air.
- Approfondir la compréhension des modifications atmosphériques des protéines.
- Contribuer à la recherche environnementale sur des polluants tels que le Nitrapyrine.
Méthodes utilisées
- Prélèvement d'échantillons d'air à l'aide d'échantillonneurs d'air à haut débit.
- Utilisation de filtres en quartz pour capturer les matières particulaires.
- Dialyse des échantillons afin d'éliminer les substances interférentes.
- Mesure de la concentration en protéines par un dosage à l'acide bichinconique.
Résultats principaux
- La méthode détecte avec une grande sensibilité la 3-nitrotyrosine.
- Les résultats indiquent des concentrations significatives de 3-nitrotyrosine dans les échantillons atmosphériques.
- La technique est reproductible et fiable pour la surveillance environnementale.
- Les résultats soutiennent la poursuite des recherches sur les effets des polluants atmosphériques.
Conclusions
- Cette méthode fournit un outil précieux pour les chercheurs en environnement.
- Elle peut aider à évaluer l'impact de la qualité de l'air sur la santé.
- De futures études pourraient approfondir les implications de la détection de la 3-nitrotyrosine.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
Cette méthode permet une détection sensible de la 3-nitrotyrosine, un biomarqueur des dommages oxydatifs des protéines, dans les particules atmosphériques. Elle soutient la recherche en santé environnementale en reliant la qualité de l'air à des biomarqueurs moléculaires d'inflammation et de potentiel allergénique. Le dosage fournit des données quantitatives utiles pour l'analyse mécanistique et la réduction des risques dans les études de pulmonotoxicologie et d'immunotoxicologie.
Applications stratégiques en recherche et développement biopharmaceutique
Découverte précoce et validation de cibles
- Valeur scientifique : Permet l'analyse des voies de stress oxydatif dans des modèles exposés à des bioaérosols.
- Valeur opérationnelle : Fournit une lecture de biomarqueur pour la nitration des protéines dans des mélanges environnementaux complexes.
Développement de tests et criblage
- Valeur scientifique : Fournit une mesure quantitative de la 3-NT par HPLC-ECD avec une sensibilité de pg/m³.
- Valeur opérationnelle : Utilise un prélèvement normalisé par perforation de filtre et une digestion par protéase pour une préparation d'échantillon reproductible.
Recherche translationnelle et préclinique
- Valeur scientifique : Établit un lien entre l'exposition aux PM ambiantes et la modification détectable de protéines dans des modèles pertinents pour les poumons.
- Valeur opérationnelle : Permet la comparaison entre études de la charge oxydative associée à différentes fractions de taille des particules.
Intégration du pipeline et du flux de travail
La méthode s'intègre aux flux de travail de la phase de découverte précoce, dans lesquels des facteurs environnementaux sont évalués pour leur pertinence mécanistique par rapport aux voies respiratoires ou immunitaires.
- Découverte en biologie : Soutient la vérification d'hypothèses concernant la nitration des protéines induite par l'ozone et le NO2 dans des modèles de tissu pulmonaire.
- Écrantage : Permet d'obtenir des échantillons prêts à l'analyse à partir de filtres ayant collecté des PM2,5 pour l'identification de biomarqueurs.
- Analytique : Offre une séparation chromatographique et une détection électrochimique pour la quantification spécifique de la 3-NT.
- Recherche translationnelle : Établit un lien entre les données d'exposition atmosphérique et les événements moléculaires initiaux dans les voies du stress oxydatif.
- Réutilisation en milieu professionnel : La plateforme HPLC-ECD peut être adaptée à l'analyse d'autres modifications post-traductionnelles dans des échantillons environnementaux.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Désamorçage mécaniste grâce à des liens causaux étayés par des biomarqueurs entre les polluants atmosphériques et les dommages protéiques.
- Valeur opérationnelle : Une sensibilité élevée (1,13 pg/m³) permet la détection dans des échantillons environnementaux de faible abondance.
- Valeur stratégique : Informe l'évaluation des risques en quantifiant une modification oxydative spécifique dans des mélanges complexes.
- Impact sur le portefeuille : Soutient les décisions d'aller ou de non-aller dans les programmes ciblant les pathologies respiratoires liées à la pollution.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Compétences en hydrolyse des protéines, dialyse et utilisation de la HPLC-ECD.
- Accès à des échantillonneurs d'air à faible volume, des classificateurs granulométriques et des systèmes de digestion par protéase.
- Standardisation de la taille des pastilles de filtre, des conditions tampons et de la durée de dialyse.
- Considérations d'adaptation selon les différentes tailles de matières particulaires et les charges protéiques.
- Limite pratique : nécessite l'élimination des 3-NT endogènes et des nitrites par une dialyse prolongée.
Foire aux questions en biopharmacie
Chapters in this video
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Title
0:28
Collection and Hydrolysis of Proteins in Particulate Matter (PM)
3:59
Determination of 3-Nitrotyrosine (3-NT) Content via a High-Performance Liquid Chromatography and Electrochemical Detection (HPLC-ECD) System
6:06
Results: Detection of 3-NT in PM2.5, PM7, and Total Suspended Particle (TSP) Samples Using HPLC-ECD
7:19
Conclusion
