כאן, אנו מציגים פרוטוקול זה יכול לשמש כדי להמחיש ולכמת פעילות של dehydrogenases, תאים, רקמות, קינטיקה, הפונקציה והאטרקציות לוקליזציה subcellular ברמה המיקרוסקופית.
מאמר שיטה
כאן, אנו מציגים פרוטוקול זה יכול לשמש כדי להמחיש ולכמת פעילות של dehydrogenases, תאים, רקמות, קינטיקה, הפונקציה והאטרקציות לוקליזציה subcellular ברמה המיקרוסקופית.
שינו חילוף החומרים הסלולר מהווה סימן היכר של מחלות רבות, כולל סרטן, מחלות לב וכלי דם, זיהום. היחידות מנוע חילוף החומרים של התאים הינם אנזימים, פעילותם בכבדות מווסתות רמות, כולל תעתיק של רבים, יציבות mRNA, translational, post-translational ורמת פונקציונלי. תקנה זו מורכבת אומר כי מבחני כמותיים או הדמיה קונבנציונליים, כגון כמותיים mRNA ניסויים, לחומה המערבית אימונוהיסטוכימיה, תשואות מידע לא שלם לגבי הפעילות האולטימטיבי של אנזימים, תפקידם ו/או לוקליזציה subcellular שלהם. אנזים כמותית cytochemistry ולהסטולוגיה (קרי, מיפוי מטבולית) מציגים מידע מעמיק בחיי עיר פעילות אנזימטיות, קינטיקה, הפונקציה והאטרקציות לוקליזציה subcellular במצב כמעט נכון-כדי-טבע.
אנו מתארים פרוטוקול כדי לזהות את הפעילות של dehydrogenases, אשר הם אנזימים לבצע תגובות חמצון-חיזור כדי להפחית את cofactors כמו NAD(P)+ אופנה. תאים ומקטעים רקמות מודגרת במדיום זה ספציפית לפעילות אנזימטי של אחד דהידרוגנאז. לאחר מכן, דהידרוגנאז זה הנושא של החקירה מבצעת את פעילותה אנזימטי אתר subcellular שלו. בתגובה כימית עם המדיום התגובה, ובסופו של דבר יוצר בצבע כחול formazan באתר של הפעילות של דהידרוגנאז. ספיגת של formazan ולכן הוא מדד ישירה של הפעילות של דהידרוגנאז, ניתן לכמת באמצעות מיקרוסקופ אור מונוכרומטי וניתוח התמונה. ההיבט הכמותי של פרוטוקול זה מאפשר החוקרים להסיק מסקנות סטטיסטיות של מבחני אלה.
מלבד מחקרים תצפיתיים, ניתן להשתמש בטכניקה זו ללימודי עיכוב של אנזימים מסוימים. בהקשר זה, לימודי התועלת מן היתרונות true-כדי-טבע של מיפוי מטבולית, מתן תוצאות בחיי עיר זה עשוי להיות פיזיולוגית יותר נוגע במבחנה מחקרים עיכוב האנזים. בסך הכל, מיפוי מטבולית הוא טכניקה חיוני ללמוד חילוף החומרים ברמה הסלולר או רקמות. הטכניקה קל לאמץ, מספק מידע מעמיק, המקיפה והמשולבת מטבולית ומאפשר ניתוח כמותי מהירה.
יסוד חיוני של פיסיולוגיה תאית היא חילוף החומרים. חילוף החומרים תאים מספק האנרגיה הדרושה עבור כל התהליכים הפיזיולוגיים, מספק את אבני הבניין של הביוסינתזה macromolecular, מווסת את הסלולר הומאוסטזיס הפסולת, מולקולות רעילים, את פירוק, מיחזור של רכיב הסלולר מיותרים או לא מתפקדת. אנזימים למכשפים כמעט כל תגובות כימיות חיוני הסלולר, ולכן הם יחידות מוטוריות בפיזיולוגיה של תאים. 1 , 2
הפעילות של אנזימים ברמות רבות, והיא לכן אנזים כמותית להסטולוגיה ו- cytochemistry (נקרא גם מיפוי מטבולית) היא השיטה המועדפת ללמוד פעילות האנזים באתרו בתוך. ברמת תעתיק, ביטוי גנים לתוך ה-mRNA מוסדר. השפעת ברגולציה של תמלול יכול להיקבע באמצעות מבחני ה-mRNA כמותית, כגון מיקרו-מערכים או רצפי RNA ישירה או מבחני ה-mRNA איכותי, כמו הכלאה מקומיים אשר נותן מידע על הטלפון הסלולרי (sub) לוקליזציה של מולקולות ה-mRNA. הדבר מאפשר להעריך את ההבדלים היחסי פעילות גנים ברמת השעתוק בין תאים. עם זאת, הפירוש ואת החוקיות של אלה מבחני ה-mRNA לגבי פעילות חילוף החומרים הוא מסובך כי תקנה מתרחשת גם ברמת mRNA, שבו רצף ויציבות של מולקולות ה-mRNA נערכים אחרי זה הוא עיבד מ- DNA. עריכה זה מסדיר תרגום isoform חלבון וכמות תרגום החלבון על הריבוזומים. בנוסף, התהליך של תרגום החלבון נשלטת ומשפיע בסופו של דבר על הביטוי האנזים ולכן פעילות. ההשפעות המשולבות של צעדים רגולטוריים הנ ל ניתן להערכה באמצעות מבחני ביטוי חלבון כמותי, כגון המערבי סופג או היפוך פאזה מיקרו-מערכים lysate חלבון או מבחני ביטוי חלבון איכותי, כגון immunocytochemistry, אימונוהיסטוכימיה, אבל טכניקות אלה להיכשל לשלב במורד הזרם רגולטוריות מתופעות כמו שינוי post-translational של חלבונים פונקציונליים ויסות אנזימים microenvironment צפוף שלהם. יתר על כן, הביטוי של אנזים עשוי בצורה גרועה לתאם עם פעילותה, כך מדידות פעילות של אנזים מטוהרים homogenates תאים או רקמות או בכל פתרונות מדולל נמצאים בשימוש נרחב עבור לימודי פעילות האנזים. עם זאת, ניסויים אלה להיכשל לשכפל את ההשפעה של הציטופלסמה ממודר צפוף או אברון על הפעילות של אנזים. יתר על כן, כל הטכניקות הנ ל לקבוע את הכמות או הלוקליזציה של mRNA או אנזים ביטוי, אך אינם מסוגלים לתת מידע מקיף על שני היבטים אלה של אנזים ביטוי, שלא לדבר על השילוב של זה מידע עם האישושים פעילות האנזים. 2 , 3 , 4
מיפוי מטבולית מאפשר את ההערכה של כל המשתנים הנ ל הקובעים את הפעילות של אנזים. זאת ועוד, מיפוי מטבולית הוא סוג של תא חי או רקמות הדמיה עם תאים ורקמות אשר נשמרים ללא פגע במהלך ניתוח כדי ליצור מצב כמעט נכון-כדי-טבע להפיק נתוני הפעילות של אנזימים. היא מייצרת תמונות המאפשרים הייסוף שני נתונים היסטוריים של המיקום של פעילות אנזים, כמו גם חזקים כימות של פעילות אנזים בתוך תא תאים או רקמות. 3 , 4 הפרוטוקולים המתוארים כאן למיפוי מטבולית של פעילות של dehydrogenases מבוססים על המדריך מעבדה של אנזים זמין פתולוגיה השיטות,5 על העקרונות של אנזים כמותית להסטולוגיה,6 ניתוח תמונה של מיפוי מטבולית כמותית. 4
Dehydrogenases הם אנזימים לבצע תגובות חמצון-חיזור להפחית cofactors קנוניים כגון NAD+, NADP+ אופנה ל- NADH, ניקוטין, FADH2, בהתאמה. תאים שלמים או קטעי רקמה cryostat אינם קבועים כימית מודגרת במדיום התגובה המכיל, בין אחרים, המצע cofactors דהידרוגנאז ספציפיים, מלח tetrazolium. לאחר מכן, זה דהידרוגנאז מבצעת פעילות קטליטית שלה ומקטינה, לדוגמה, NADP+ ל- nadph. ויה נושאת אלקטרון, 2 מולקולות nadph ל בסופו של דבר להפחית 1 tetrazolium השקופה למחצה מסיסים במים מלוחים מולקולה לתוך מולקולה 1 לא מסיס-מים כחולים formazan את זה מיד ארגונייט שוקע באתר של דהידרוגנאז. לכן, ספיגת של formazan זירז הוא מדד ישיר של הפעילות המקומית של דהידרוגנאז ולא יכול להיות שנצפו באמצעות מיקרוסקופ אור או לכמת באמצעות מיקרוסקופ אור מונוכרומטי וניתוח התמונה. ההיבט הכמותי של פרוטוקול זה מאפשר החוקרים להסיק מסקנות סטטיסטיות של מבחני אלה. בנוסף, כימות זו מקלה על הקביעה של בחיי עיר אנזים קינטי פרמטרים, כגון פעילות אנזים מקסימלי (Vmax), האהדה של מצע אנזים (Km). 3 , 4 , 5 , 6
בעת תכנון ניסוי מיפוי מטבולית, חשוב להבין כי לכל ניסוי, לכל היותר 50 שקופיות זכוכית עם הקפדה ההכנות תאים או רקמות מקטעים מומלצים כדי למזער את הזמן לעיכובים במהלך הדגירה על מנת לקבל עקבי תוצאות. זה אפשרי לעבד יותר שקופיות ו/או קומפוזיציות בינוני כאשר השלבים פרוטוקול מתבצעות בשיתוף פעולה על-ידי הנסיין אחד או יותר. יתר על כן, כמה השתנות קיימת בין ניסויים. לכן, ניסויים זהים יש לחזור לפחות 3 פעמים עם cytospins של כל הכנה תא או מקטעים של כל דגימה רקמה, הפקדים המתאימים צריכים להיכלל בכל ניסוי. תמיד להכין מדיום הדגירה שליטה בהיעדר של המצע אלא בנוכחות cofactors כדי לשלוט מכתים פעילות האנזים לא ספציפית. קנאס התוצאות מתקבלים בניסויים שבו ריכוז סובסטרט שונים/קופקטור מוחלים על רקמות מקטעים או ההכנות תא מדגם זהה, כך הנסיין יכול לבצע ניתוח השימוש קינטיקה אנזימטית עקומות מנה-פעילות.
פרוטוקול זה עוקב אחר ההנחיות על השימוש של החומר האנושי של ועדת הבדיקה אתיות הרפואי של המרכז הרפואי האקדמי.
1. הכנת תאים או רקמות מקטעים
2. אנזים היסטו/Cytochemistry עבור Dehydrogenases מסיסים
3. ייבוא תמונות
4. תמונות ניתוח
מספר פרוטוקולים להכין הדגירה בינוני מוצגים לחקור פעילות דהידרוגנאז מסוים. עבור כל דהידרוגנאז, לפזר את ריאגנטים המפורטים בהפתרון PVA תוך שמירה על חום לפחות 37 מעלות צלזיוס. ריאגנטים צריך להיות מומס בסדר המפורט בטבלה, דהיינו nitroBT תמיד התפרקה קודם, (ז) PMS תמיד התפרקה אחרונה. כל 5 מ"ג של nitroBT הוא מומס לערבב µL 40 (אתנול µL 20 + 20 µL dimethylformamide). כל אמצעי האחסון הינם לכל 1 מ"ל של 18% PVA פתרון, אשר יכול לשמש כתם מקטעי רקמת ~ 2 או ~ 4 ההכנות תא בשקופיות זכוכית. NitroBT, NAD+, NADP+, פתרונות ADP והמצע צריך להיות עשוי טרי. נאן3, MgCl2 ו- (ז) PMS פתרונות שניתן לאחסן ב 4 מעלות צלזיוס למשך חודש אחד. 18% PVA מומס פוספט מאגר שניתן לאחסן ב 60 מעלות צלזיוס למשך שבועיים. ניתן להגדיר את ה-pH של התמיסה PVA 18% באמצעות יצירות שונות של 0.1 M אשלגן dihydrogen פוספט (2פו ח'4) ו- 0.1 M ניתרן מימן פוספט (נה2HPO4) מאגרים. התקופות המוצגות הדגירה מספקות נקודות פתיחה טובה, אך התקופות הדגירה האופטימלי תלוי המין, את סוג הרקמה ושמירה על הרקמה. באופן כללי, ההכנות התא צריך להיות מודגרות יותר רקמת מקטעים כדי להשיג רמה דומה של ייצור formazan.
דהידרוגנאז isocitrate פראי-סוג 1 ו-2 (IDH1/2) לעודד את ההמרה של isocitrate α-ketoglutarate (αKG) עם צמצום בו-זמני של NADP+ ל- nadph ל ולבסוף המיטוכונדריה, בהתאמה. אנזימים אלה יש לאחרונה להתעניינות בגלל IDH1/2 מוטציות מתרחשות בסוגים שונים של סרטן אנושי, כולל סרטן מוח ראשוניים (glioblastoma) וסרטן המעי הגס, ומציעים הזדמנות ייחודית כדי להדגים את האפשרויות של מיפוי מטבולית. מוטציות IDH1 בטל פעילות אנזים פראי-סוג IDH1, גם זירוז פעילות ניאו-אנזימטי שמוביל הייצור ואת הצטברות oncometabolite D-2 עוקבות-hydroxyglutarate (D-2 HG),11 אשר במקום אחר בהרחבה. 12 מטבולית במיפוי ניסויים הראו כי NADP+-פעילות IDH1/2 תלוי היה נמוך באופן משמעותי בתאי סרטן המעי הגס עם הפיל במשפחתית ולא משפחתית הטרוזיגוטיים IDH1 מוטציה מאשר בתאי סרטן המעי הגס שהיו IDH1 פראי-סוג (איור 1 א'). הבדל זה היה לכמת על ידי ניתוח תמונות של photomicrographs אור מונוכרומטי (איור 1B). 12
עוד דוגמה מטבולית במיפוי ניסויים הממחישים מוצג באיור 2, אשר הוא דימוי של מקטע cryostat של המוח העכבר הוזרקו תאים אנושיים גליובלסטומה. IDH1/2 הוא ספק nadph ל החשוב ביותר במוח האנושי, פעילותה היא upregulated בפראי-סוג גליובלסטומה IDH1/2 , בעוד יכולת ייצור nadph של IDH1/2 היא נמוכים בהרבה במוחם של מכרסמים. 11 איור 2A מציג את ההבדל בין NADP גבוהה+-פעילות IDH1/2 התלויים גליובלסטומה האנושי והתאים את NADP נמוך+-פעילות IDH1/2 תלוי במוח עכבר בריא. פעילות IDH1/2 הוא לכמת כמו ייצור nadph ל µmol לכל מ"ל של רקמות לדקה איור 2B.
התגובה אנזימטי של IDH1/2 היא פשוטה יחסית, אבל לקטאט דהידרוגנאז (LDH) הוא אנזים מורכב יותר מורכבים. LDH ממירה את ההמרה הפיך של לקטט פירובט עם הפחתת בו-זמני של NAD+ NADH או להיפך. הזמינות של ו לקטט פירובט, ההרכב של האנזים LDH מורכבת מכתיבה אם לקטאט בעיקר מומר פירובט (אשר על ידי LDH-B ותשואות NADH) או אם פירובט מומר בעיקר כדי לקטט (וזה על ידי LDH-A, צורכת NADH). מיפוי מטבולית 13 ניסויים מסוגל לדמיין את הפעילות של התגובה LDH-B, אך הם "עיוור" לפעילות של התגובה LDH-A כי הפקת NADH אינה מתרחשת כתוצאה מכך nitroBT לא מופחתת ל- formazan. איור 3 מראה ל- NAD+-LDH פעילות התלויים (כלומר ההמרה של לקטט לתוך פירובט) במוח האנושי סעיפים בהיעדרו של סובסטרט (איור 3 א), בנוכחות ריכוז גבוה של חומצת החלב (איור 3B ), בנוכחות לקטט 6 מ מ (איור 3C), בנוכחות ריכוז נמוך של לקטט ריכוז גבוה יותר של פירובט (דמות תלת-ממד). התוצאות של ניסויים אלה ממחישים מטבולית מיפוי שלמאחה לוכדת את זה-NAD+-פעילות LDH תלוי בסעיפים רקמות תלוי בזמינות של ו לקטט פירובט במדיום התגובה.

איור 1 . NADP+-פעילות IDH1/2 התלויים של תאי סרטן המעי הגס האנושי. (א) photomicrographs נציג אור מונוכרומטי של תאי סרטן המעי הגס האנושי HCT116 לאחר צביעת עבור NADP+-תלוי IDH1/2 פעילות נגד NADP isocitrate ו- 0.8 מ מ 1-10 מ מ+. גודל ברים = 50 מיקרומטר. (B) כימות ספיגת של כחול formazan המופק nitroBT על ידי NADP+-פעילות IDH1/2 התלויים בכל תא מוצג עם השימוש של אור מונוכרומטי (א) וניתוח התמונה. IDH1 קיצורים:WT/WT, isocitrate דהידרוגנאז 1 פראי-סוג; IDH1WT/MUT, isocitrate דהידרוגנאז 1 מוטציה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

איור 2 . NADP+-פעילות תלויים IDH1/2 דוגמאות גליובלסטומה אנושי. Photomicrograph (א) נציג של מקטע מוח העכבר המכיל את מוח העכבר בריא (h), xenograft הגידול של גליובלסטומה אנושי (t) לאחר צביעת עבור NADP+-פעילות IDH1/2 תלויים בנוכחות 0.8 NADP מ מ+ , isocitrate 2 מ מ. סרגל קנה מידה = 200 מיקרומטר (B), האנזים פעילות כימות של אזורי מוח העכבר (h) של גליובלסטומה האנושי xenograft (t) המוצגים ב (א) באמצעות החוק של למברט-בירה. קווי שגיאה מייצגים סטיות תקן. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

איור 3 . NAD+-תלוי לקטאט דהידרוגנאז (LDH) הפעילות של דגימות המוח האנושי. Photomicrographs נציג קטעים טורי של המוח האנושי דגימות לאחר צביעת עבור NAD+-פעילות LDH התלויים (א') נגד תנאי הבקרה (ב המצע היעדרות ו פירובט, 3 מ מ NAD+ בלבד) (B) נגד 150 מ מ לקטט בהיעדרו של פירובט (C) נגד 6 מ מ לקטט בהיעדרו של פירובט ו- (ד) נגד 6 מ מ לקטט בנוכחות 18 מ מ פירובט, החומר המדכא מוצר תחרותי של התגובה לקטאט-כדי-פירובט. סרגל קנה מידה = 200 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
| אנזים: | G6PDH | לקטט דהידרוגנאז | SDH | MDH | IDH1 | IDH2 | IDH3 | 6PGD | GDH |
| PVA 18% במאגר פוספט 100 מ מ | 1 מ"ל; pH = 7.4 | 1 מ"ל; pH = 7.4 | 1 מ"ל; pH = 8.0 | 1 מ"ל; pH = 7.4 | 1 מ"ל; pH = 7.4 | 1 מ"ל; pH = 7.4 | 1 מ"ל; pH = 7.4 | 1 מ"ל; pH = 8.0 | 1 מ"ל; pH = 8.0 |
| 5 מ מ NitroBT | מיקס µL 40 מ ג 5 | מיקס µL 40 מ ג 5 | מיקס µL 40 מ ג 5 | מיקס µL 40 מ ג 5 | מיקס µL 40 מ ג 5 | מיקס µL 40 מ ג 5 | מיקס µL 40 מ ג 5 | מיקס µL 40 מ ג 5 | מיקס µL 40 מ ג 5 |
| נאן 5 מ מ3 | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | |
| MgCl 5 מ מ2 | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | |||
| 3 מ מ NAD+ | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | ||||||
| 0.8 מ מ NADP | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | ||||
| 2 מ מ ADP | 10 ΜL | ||||||||
| המצע | 10 מ מ גלוקוז-6-פוספט | לקטט 150 מ מ | succinate 50 מ מ | חומצה מאלית 100 מ מ | 2 מ מ isocitrate | 2 מ מ isocitrate | 2 מ מ isocitrate | 10 מ מ 6-פוספו-galactonate | חומצה גלוטמית 10 מ מ |
| 0.32 מ מ mPMS | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | ||||
| 0.2 מ מ PMS | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | 10 ΜL | |||||
| משך הדגירה | 5 דקות | 30 דקות | 60 דקות | 60 דקות | 30 דקות | 30 דקות | 30 דקות | 10 דקות | 30 דקות |
טבלה 1. סקירה סכמטי של פרוטוקול מטבולית במיפוי עבור dehydrogenases. קיצורים: ADP, אדנוזין diphosphate; (ז) PMS (מתוקסי)-5-סולפט מתיל methylphenazinium; nitroBT, ניטרו tetrazolium כחול כלוריד; G6PDH, גלוקוז-6-פוספט דהידרוגנאז; LDH, לקטט דהידרוגנאז; SDH, succinate דהידרוגנאז; MDH, בנויים דהידרוגנאז; IDH, isocitrate דהידרוגנאז; 6PGD, 6-phosphogluconate דהידרוגנאז; GDH, גלוטמט דהידרוגנאז.
מחקר על חילוף החומרים הסלולר כיום חווה רנסאנס כי החוקרים מבין שכעת השפעות מטבוליות מכריעים פתוגנזה וטיפול במחלות רבות. 1 יתר על כן, מחקר מטבולית מסתייעת על הזמינות הגוברת של טכניקות המספקים תחום מחקר בכלים יותר מתמיד, כולל ספקטרומטר מסה, תיוג radioisotopic מסות תהודה מגנטית גרעינית. מיפוי מטבולית היא בהחלט לא טכניקה הרומן, אך יכולתה לתת מידע משולב על הפעילות של אנזימים במצב כמעט נכון-כדי-הטבע בטכניקה זו רלוונטיים יותר מתמיד. 2
Cofactors NAD+ ו- NADP+ מצויים כל התאים החיים, אשר מציין כי dehydrogenases התעוררו מוקדם מאוד במהלך האבולוציה, יש את תפקידי המפתח בחילוף החומרים הסלולר. 14 , 15 . כיום, ישנן 523 מזורז-אנזים תגובות מסווגים dehydrogenases, מתרחשים על פני כל המינים. 16 באופן תיאורטי, הפעילות של כל דהידרוגנאז שונים התגובות יכול בנפרד ייחקרו על ידי כוונון של פרוטוקול מטבולית במיפוי המתוארים כאן. כל תגובה אנזימטי הוא ייחודי על-ידי המצע ואת cofactors הנדרשים עבור פעילותה. לכן, הפעילות של כל תגובות אנזימטיות יכול להיקבע באמצעות ניסוי מיפוי מטבולית עם המצע נאותה, cofactors של המדיום התגובה. אולם, מספר איזופורמים אנזים נבדלים לוקליזציה subcellular שלהם, למשל אחד isoform מזרז לתגובה בציטופלסמה ואילו isoform עוד פונקציות בתוך המיטוכונדריה. דוגמה בולטת היא IDH1 ו IDH2, אשר לשעבר הוא cytoplasmic האחרון מיטוכונדריאלי ויש אשר הם שני חלבונים שונים מקודד על ידי שני גנים שונים. 11 1-מתוקסי-5-methylphenazinium methylsulfate (מתוקסי-PMS) ו- 5-methylphenazinium methylsulfate (PMS) שניהם ניתן להשתמש אלקטרון להגנה על ניסויים אלה. לשעבר לא עוברים ממברנות מיטוכונדריאלי, אינו האחרון. לכן, חקירות על אנזימים מיטוכונדריאלי (למשל IDH2) כדאי להשתמש PMS ואילו חקירות על אנזימים cytosolic (למשל IDH1) כדאי להשתמש mPMS.
כמו עם טכניקות רבות, וריאציות של פרוטוקול זה, כגון באמצעות סוגים שונים של מלחי tetrazolium, למעט התוספת של PMS, אזיד הנתרן, שימוש באמצעי הרכבה מימית של, ו משתנה הדגירה ושטיפה פעמים, קיימות, יפעלו באותה מידה. היישום של מיפוי מטבולית עם מלחי tetrazolium אינה מוגבלת dehydrogenases. עם שינויים קטנים בפרוטוקול, זה יכול לשמש גם להערכת הפעילות של האנזימים לתפקד ישירות הזרם של דהידרוגנאז ב מסלול מטבולי. בעבר תארנו את העיקרון הזה עבור האנזים glutaminase,17 המתפקד ישירות הזרם של גלוטמט דהידרוגנאז בשביל glutaminolysis. 18 . בתיאוריה, אותו עיקרון ניתן ליישם אנזימים אחרים פונקציה ישירות במורד הזרם או הזרם של דהידרוגנאז למשל aconitase, הנמצא במעלה ישירות של IDH2 ו IDH3 ב החומצה tricarboxylic (TCA) מחזור. עוד וריאציה פשוטה של ריכוז המתוארות בטבלה 1 היא באמצעות ביצוע צלוחיות בינוניות הדגירה עם ריכוזים שונים של סובסטרט, קופקטור ו/או מעכב. פעולה זו מאפשרת את הדור של עקומות מנה-פעילות כפונקציה של ריכוז המצע, קופקטור ו/או עיכוב.
מבחינה טכנית, מטבולית במיפוי ניסויים לא להקל על תצפיות לא משוחד בחיי עיר פעילות האנזים, כי החוקרים צריכים לבחור ריכוז המצע ו קופקטור כי לא תשקף את המצע ורמות קופקטור כי הם נוכחים בחיי עיר. יתר על כן, השימוש צמיגה 18% PVA במדיום התגובה מגישה לשמור על מקרומולקולות ללא פגע, במקום ואת קונפורמציה, אך אוסר על דיפוזיה יעילה של ריאגנטים משקל מולקולרי נמוך דרך המדיום התגובה. 3 , 5 . לפיכך, פעילות האנזים נחוש בניסויים המתוארים כאן המשתמשות ריכוז המצע supraphysiological אינן משקפות את המצב ויוו -ריכוז סובסטרט מסוים אבל מתאים השוואות התוך ניסיוני. לכן, התוצאה של הניסויים מטבולית במיפוי הוא קיבולת הייצור (פעילות מקסימלית) של תגובה אנזימטי בהקשר של המצע ורמות קופקטור כי הם נוכחים בתוך באתרו. יתר על כן, השימוש של ריכוזים שונים של המצע ו/או cofactors ודוגמאות מרובות מאפשרת השוואה לא משוחדת של כושר הייצור המרבי (Vmax), האהדה (Km) של אנזים קופקטור/המצע תא ההכנות , רקמות או רקמות אזורים. פרמטרים אלה הם התוצאה של הסכום של האנזים חלבון ביטוי, שינויים post-translational, ההשפעה של microenvironment צפופים על הפעילות של אנזימים. לכן, מיפוי מטבולית הוא עדיין השתקפות טובה יותר של פעילות אנזים מאשר ניסויים לקבוע ביטוי חלבון או מטוהרים אנזים הפעילות במבחנה.
המחברים אין לחשוף.
R.J.M. נתמך על ידי מלגת הדוקטורט AMC. מחקר זה נתמך על ידי ההולנדי האגודה למלחמה בסרטן (KWF גרנט UVA 2014-6839). המחברים מודים יונקר א ד ר לעזרתו עם הכתיבה של הפרוטוקול.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| אדנוזין 5&פריים;-דיפוספט, מלח נתרן | , סיגמא-אולדריץ' | , A2754 | |
| D-גלוקוז, 6-פוספט, מלח נתרן | סיגמא-אולדריץ' | G7879 | |
| דיסודיום מימן פוספט (NA<תת>2HPO<תת>4) | Merck Millipore | ||
| די-סודיום סוקסינט | סיגמא-אולדריץ' | W327700 | |
| DL-חומצה איזוציטרית טריסודיום מלח הידרט | סיגמא-אולדריץ' | I1252 | |
| חומצה D-מאלית | , סיגמא-אולדריץ' | 2300 | |
| גליצרול, ג'לטין | , סיגמא-אולדריץ | GG1 | |
| L-חומצה גלוטמית | סיגמא-אולדריץ' | G1251 | |
| ליתיום 6-פוספו-D-גלקטונט | סיגמא-אולדריץ' | 55962 | |
| מגנזיום כלוריד | , סיגמא-אולדריץ' | M8266 | |
| מתוקסי-פנאזין מתוסולפט | Serva | 28966.01 | |
| ניקוטינמיד אדנין דינוקלאוטיד | סיגמא-אולדריץ' | N0505 | |
| ניקוטינמיד אדנין דינוקלאוטיד פוספט | סיגמא-אולדריץ' | NADP-RO | |
| ניטרוטרטרזוליום כלוריד כחול | סיגמא-אולדריץ' | N6876 | |
| פנאזין מתוסולפט | Serva | 32030.01 | |
| אלכוהול פוליוויניל, סיגמא-אולדריץ' P1763 | |||
| אשלגן דימימן פוספט (KH2PO<תת>4) | Merck Millipore | 104873 | |
| נתרן אזיד | סיגמא-אולדריץ' | S2002 | |
| נתרן L-לקטט | סיגמא-אולדריץ' | L7022 | |
| מסנן פס פס | אופטיקה | https://www.edmundoptics.de/optics/optical-filters/bandpass-filters/Hard-Coated-OD-4-10nm-Bandpass-Filters/ | |
| טריז | מדרגה אפורהסטופר תעשיות | http://www.stouffer.net/TransPage.htm |