באמצעות שיטת הסריקה (NADH)-ביחד התאמה ATPase הותאמה הקרנה חצי תפוקה גבוהה של מולקולה קטנה רירן מעכבי. זה שיטת הקינטי מופעל בפורמט 384-היטב אימונולוגיה עם כמויות התגובה הכולל של רק 20 μl לכל טוב. הפלטפורמה צריכה להיות ישימה כמעט כל הפקת האנזים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
באמצעות שיטת הסריקה (NADH)-ביחד התאמה ATPase הותאמה הקרנה חצי תפוקה גבוהה של מולקולה קטנה רירן מעכבי. זה שיטת הקינטי מופעל בפורמט 384-היטב אימונולוגיה עם כמויות התגובה הכולל של רק 20 μl לכל טוב. הפלטפורמה צריכה להיות ישימה כמעט כל הפקת האנזים.
האנזימים atpase לנצל את האנרגיה החופשית מאוחסן אדנוזין טריפוספט כדי לזרז מגוון רחב של תהליכים ביוכימיים מאנדריוני ב vivo זה לא היה מתרחש באופן ספונטני. חלבונים אלה חיוניים למעשה כל ההיבטים של החיים הסלולריים, כולל חילוף החומרים, החטיבה התא, תגובות שינויים סביבתיים ותנועה. הפרוטוקול המוצג כאן מתאר את הסביבה הזאת באמצעות הקרנת מולקולות של מולקולה קטנה (NADH) בשילוב של מולקולת התפוקה למחצה. הדבר הוחל על שריר לב השלד רירן II של, שני actin מבוססי מנוע מולקולרי ATPases, כהוכחה לעיקרון. ההידרוליזה של ATP משולב לחמצון של NADH על ידי תגובות אנזימטיות בבחינה. ראשית, ה-ADP שנוצר על-ידי ה-ATPase נוצר מחדש ל-ATP על ידי פירובט קינאז (PK). PK מזרז את המעבר של פוספולרופפירובט (פפ) לפירובט במקביל. לאחר מכן, פירובט מצטמצם לקטט על ידי לקטט דהידרוגנאז (LDH), אשר מזרז את החמצון של NADH במקביל. לפיכך, הירידה בריכוז ה-ATP מכוונת ישירות לירידה בריכוז NADH, הבאה לאחר שינוי בזריחה הפנימית של NADH. כל עוד מערכת ה-פפ זמינה במערכת התגובה, ריכוז ה-ADP נותר נמוך מאוד, ונמנע מעיכוב באנזים ATPase באמצעות מוצר משלו. יתרה מזאת, הריכוז של ATP נשאר כמעט קבוע ומניב קורסי זמן ליניאריים. הזריחה מנוטרת ברציפות, אשר מאפשר הערכה קלה של איכות הנתונים ומסייע לסנן חפצים פוטנציאליים (למשל, הנובעים משקעים מורכבים או שינויים תרמיים).
מיוחטאים הם מכניכי אנרגיה מכימיים הידרוליייז אדנוזין טריפוספט (ATP) כדי ליצור תנועה כיוונית לאורך החוטים של השלד של אקטין ב eukaryotes1,2. יש להם הן מבנית ומותאם באופן מבחינה מדומה פונקציות תאיים שונות שלהם, כגון התחבורה של אורגלים, התכווצות שרירים או את הדור של מתח ציטושלד1,2. רירן משפחה מיוצגת על ידי ~ 40 רירן גנים השייכים ~ 12 מחלקות רירן נפרדות בגנום האדם3,4. חברי הכיתות רירן לשחק תפקידים שונים בקבוצה מגוונת מאוד של הפרעות, כגון מספר סוגי סרטן, הפרעות נוירולוגיות, השלד myopathies, ו יפרטרופית שריר הלב5,6. בהתחשב במספר הגדול של התפקודים הפיזיולוגיים והפתולוגיים של המנועים המולקולריים הללו, אין זה מפתיע שהם נעשים יותר ויותר מוכרים כמטרות סמים עבור מגוון של תנאים7. התקדמות משמעותית נעשתה לאחרונה בגילוי של מעכבי רירן חדשים8,9,10 ומפעילים11, כדי לשפר את המאפיינים של הקיימים12, מיכל בן 13 , מיכל בן 14 , . חמש עשרה
המלון הינו בשילוב עם השימוש באותו מספר שימש למדידת פעילות ה-ATPase באנזימים שונים, כגון הsarcoplasmic הרשת2 + משאבת atpase16, תיקון DNA atpase Rad5417, AAA + ATPase p9718 או מנוע מיקרוכדורית19. התהליך מעסיק מעגל התחדשות של ATP. אדנוזין diphosphate (ADP) שנוצר על ידי ATPase הוא נוצר מחדש ל-ATP על ידי פירובט קינאז (PK), אשר הופך מולקולה אחת של פוספולרופפירופיבט (פפ) לפירובט במקביל. לאחר מכן, פירובט מופחת כדי לקטט ידי לקטט דהידרוגנאז (LDH). זה, בתורו, מחמצן אחד מולקולה של NADH ל-NAD. לפיכך, הירידה בריכוז NADH כפונקציה של זמן שווה לקצב ההידרוליזה של ATP. מחזור ה-ATP שומר על ריכוז ה-ATP כמעט קבוע והריכוז של ADP מועט כל עוד האפשרות של ה-פפ זמינה. התוצאה היא קורסי זמן ליניארי, מה שהופך אותו פשוט כדי לקבוע את שיעורי התגובה הראשונית ומסייע להימנע מעיכוב המוצר על ידי ADP19. למרות הדרישה NADH מצמידים ATPase כבר הותאם 96-היטב בפורמט20, התגובה הגבוהה ביותר (~ 150 μl) לעשות את זה יקר יחסית בשל הביקוש הגבוה של ריאגנטים, עיבוד זה קל פחות להקרנה מהירה של מספרים גדולים של תרכובות. שיטות אלטרנטיביות, כגון השיטה הירוקה למלאכית19,21, המסתמכת על גילוי הפוספט המיוצר על ידי האנזים atpase, הוכחו מתאימים יותר למזעור ולהקרנה בתפוקה גבוהה22 , מיכל בן 23 , 24. עם זאת, שיטת נקודות קצה עשויה להיות מושפעת ממספר פריטים (שנדונו להלן), שעלולים להישאר לא מתקיימים בהיעדר קורסים במשרה מלאה.
כאן, הבקשה NADH ביחד ATPase ממוטבת עבור הקרנת תפוקה למחצה גבוהה של מעכבי מולקולה קטנה. שריר השלד ושרירי הלב רירן II ו רירן מעכבי בלייבסטטין8, פארא-האמיביוסטטין11 ו פארא-ניטרוגליצרין בליביוסטטין12 משמשים כדי להדגים את כוחה של היכולת, אשר נשענת על nadh פלואורסצנטית כבדיקה. פרוטוקול זה הוא קל לסינון פרויקטים התמקדו כל הפקת האנזימים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת פתרונות מניות וריאגנטים
2. מדידת פעילויות ATPase והשפעות מעכבות של מעכבי מולקולה קטנה
3. ניתוח נתונים

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המפה האופיינית לפריסת הלוח המשמשת לסינון ניסויים מוצגת באיור 1. השורות הראשונות והאחרונות שמורות עבור כיול NADH ושליטה חיובית (20 μM פארא-האמיבלביוסטטין, 0.5% dmso), בהתאמה. השורות הנותרות (ב-O) משמשות לבדיקת פעילות העכבות של תרכובות. כאן, 15-צעד סדרתי 1:2 לדילול החל מ 10 מילימטר הריכוז מתחם ב DMSO מוכנים והועברו מן הצלחת המתחם לצלחת הקבע, כך ריכוז המתחם הסופי הגבוה ביותר הוא 50 μM (ב 0.5% DMSO) על צלחת היכולת. שתי שורות משמשות לקבלת עקומת תגובת מינו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שלבים קריטיים בפרוטוקול
למטב את פריסת צלחת על ידי הפעלת כמה צלחות עם שליטה שלילית בלבד (התגובה ATPase ללא מעכב). בדוק את התוצאות בקפידה עבור דפוסים בשיעורי התגובה. לדוגמה, אלה עשויים לנבוע מאפקטי קצה ו/או פגמים בציפוי המשטח של הידרופיפילית של צלחות "לא מחייבות". אם תבנית מסוימת נצפתה, שנה את סוג הלוח ו/או את פריסת הצלחת כדי למזער את הממצאים. לדוגמה, עקומת מינון טיפוסית (16 ריכוזים עם טריליטים, 48 נקודות בסך הכל) יכול להיות מסודר בשלוש עמודות או שתי שורות על צלחת 384-באר. סידור...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. למחברים אין מה לגלות
עבודה זו נתמכת על ידי מענק מן המכון הלאומי של הפרעות נוירולוגיות שבץ המכון הלאומי על התעללות בסמים NS096833 (CAM).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 384 בארות אוגן נמוך שחור שטוח תחתון פוליסטירן NBS Microplate | Corning | 3575 | |
| ATP (אדנוזין 5&פריים;-טריפוספט דיסודיום מלח הידרט) | Sigma | A7699 | |
| Aurora FRD-IB Dispenser | Aurora Discovery, Inc. | ||
| Biomek NXP תחנת עבודה לאוטומציה במעבדה רב-ערוצית | בקמן קולטר | A31841 | |
| Blebbistatin | AMRI | N/ | A סינתזה מותאמת אישית |
| BSA (אלבומין סרום בקר, ללא פרוטאז) | Akron Biotech | AK1391 | |
| צנטריפוגה 5430 R, מקוררת, עם רוטור FA-35-6-30 | Eppendorf | 022620663 | |
| צנטריפוגה 5430, לא בקירור, עם רוטור A-2-MTP | Eppendorf | 022620568 | |
| DMSO (דימתיל סולפוקסיד) | סיגמא | D2650 | |
| DTT (DL-דיתיותרייטול) | Sigma | D5545 | |
| E1 ClipTip Multichannel Pipette; פורמט 384; | 4672010-E1 | ||
| ClipTip 8 ערוצים; פורמט 96; 8 ערוצים | Thermo Scientific | 4672080 | |
| EGTA (אתילן גליקול-ביס(2-אמינואתילאתר)-N,N,N′,N′-חומצה טטראצטית)& | nbsp; Sigma | E3889 | |
| EnVision 2104 קורא צלחות מרובה תוויות | PerkinElmer | 2104-0010 | |
| גליצרול | Sigma | G2025 | |
| LDH (L-לקטית דהידרוגנאז משריר ארנב) | Sigma | L1254 | |
| MgCl2.6H2O (מגנזיום כלוריד הקסהידרט) | סיגמא | M2670 | |
| שייקר מיקרופלייט | VWR | 12620-926 | |
| מיקרופלייט, 384 בארות, PP, נפח קטן, באר עמוקה, | גריינר טבעי Bio-One | 784201 | |
| MOPS (3-(N-Morpholino)חומצה פרופנסולפונית)& | nbsp; Sigma | M1254 | |
| חלבון מוטורי מיוזין (באורך מלא) (שריר לב בקר) | שלד ציטו | מיוזין MY03 | |
| (באורך מלא) (שריר השלד של ארנב) | שלד ציטו | MY02 | |
| NADH (&בטא;-ניקוטינמיד אדנין דינוקלאוטיד, מחוזר דיסודיום מלח הידרט) | Sigma | N8129 | |
| NaN3 (נתרן אזיד) | Sigma | 71289 | |
| NaOH (נתרן הידרוקסיד) | סיגמא | S8045 | |
| מסנן אופטי CFP 470/24 ננומטר (פליטה) | PerkinElmer | 2100-5850 | ברקוד 240 |
| מסנן אופטי Fura2 380/10nm (עירור) | PerkinElmer | 2100-5390 | ברקוד 112 |
| מודול אופטי: בטא לקטמאז | PerkinElmer | 2100-4270 | ברקוד 418 |
| תוכנת OriginPro 2017 | OriginLab | N/A | |
| para-Aminoblebbistatin | AMRI | N/A | סינתזה מותאמת אישית |
| para-Nitroblebbistatin | AMRI | N/A | סינתזה מותאמת אישית |
| PEP (מלח מונופוטסיום חומצה פירובית פוספו(אנול) | Sigma | P7127 | |
| PK (פירובט קינאז משריר הארנב) | Sigma | P9136 | |
| אבקת אצטון שריר ארנב | פריז ביולוגית | 41995-2 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.