È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.

Articolo metodologico

Misurazione in vitro dell'attività enzimatica della α-galattosidasi A e dell'acido α-glucosidasi

1K visualizzazioni

8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

Fonte: Lukas, J., et al. Misurazione enzimatica in vitro per testare la risposta farmacologica degli chaperoni nella malattia di Fabry e Pompe. J. Vis. Exp. (2017)

Questo video dimostra la misurazione in vitro dell'attività enzimatica per la α-galattosidasi A e l'acido α-glucosidasi in campioni utilizzando substrati sintetici di 4-metilumbelliferile.

Protocollo

1. Prelievo cellulare e misurazione dell'attività della α-galattosidasi A o della α-glucosidasi acida

  1. Raccolta di cellule
    1. Il giorno del raccolto, rimuovere le cellule dall'incubatrice e aspirare il terreno. Lavare accuratamente le cellule 2 volte con PBS con Ca2+ e Mg2+,
      NOTA: Questo passaggio è fondamentale perché DGJ e DNJ sono potenti inibitori della α-galattosidasi e della α-glucosidasi, rispettivamente, e qualsiasi residuo invaliderebbe il test.
    2. Aggiungere 200 μl di acqua deionizzata direttamente sopra le celle. Sciacquare le cellule dalla piastra e trasferirle in una provetta di reazione da 1,5 mL.

2. Omogeneizzazione mediante congelamento e scongelamento

  1. Mettere i campioni in un apposito rack di schiuma e agitare per 5 s per rendere la lisi più efficiente. Mettere i campioni alternandoli in azoto liquido per 10 s e in un bagno d'acqua a temperatura ambiente fino al completamento dello scongelamento (5 min).
  2. Ripetere questa procedura 5 volte e quindi centrifugare i campioni per 5 minuti a 10.000 x g. Conservare il surnatante e la pipetta in una nuova provetta di reazione.

3. Determinazione della concentrazione proteica mediante il saggio dell'acido bicinconninico (BCA)

  1. Preparare una nuova provetta per ogni campione contenente 40 μl di H2O deionizzato e aggiungere 10 μl del campione. Miscelare brevemente la soluzione agitando e trasferire 10 μl in una cavità di una piastra a 96 pozzetti (ogni campione in triplicato). Diluire una soluzione madre di albumina sierica bovina (BSA) da 2 mg/mL in H2O deionizzato come segue per ottenere una curva standard: 50 μL H2O/50 μL BSA; 60 μL H2O/40 μL BSA; 70 μL H2O/30 μL BSA; 80 μL H2O/20 μL BSA; 90 μL H2O/10 μL BSA; 100 μL H2O.
  2. Iniziare la reazione aggiungendo 200 μl di reagente BCA (reagente A e reagente B miscelati in rapporto 50:1) e incubare per 1 ora al buio a 37 °C con una leggera agitazione su un agitatore orbitale (300 giri/min). Misurare l'assorbanza a 560 nm in un lettore di piastre.
    nota: I campioni contengono in genere tra 1 e 1,5 μg di proteine per μl.

4. Misurazione dell'attività enzimatica con substrati artificiali di 4-metilumbelliferile (4-MUG)

  1. Diluire la quantità calcolata di ciascun campione e pipettare in provette di reazione fresche da 1,5 mL per ottenere 0,05 (per la α-galattosidasi A) o 0,5 (per la α-glucosidasi) di soluzioni acide di proteine/μL. Agitare nuovamente i campioni per 5 s e pipettare 10 μl di questa diluizione in una piastra a 96 pozzetti (ogni campione in duplicato).
  2. Iniziare la reazione aggiungendo 20 μl della rispettiva soluzione di substrato:
    Per la α-galattosidasi A: 2 mM 4-metilumbelliferil-α-D-galattopiranoside (4-MU-gal) in tampone citrato fosfato 0,06 M, pH 4,7,
    Per la α-glucosidasi acida: 2 mM 4-metilumbelliferil α-D-glucopiranoside (4-MU-glu) in acetato di sodio 0,025 M, pH 4,0.
  3. Incubare le reazioni enzimatiche per 1 ora al buio a 37 °C con una leggera agitazione su un agitatore orbitale (300 giri/min). Terminare la reazione con l'aggiunta di 200 μL di tampone glicina-NaOH a pH 10,5 aggiustato a pH 10,5.
  4. Preparare una curva standard di 4-metilumbelliferone (4-MU) da un campione di 0,01 mg/mL come segue:
    100 μL di H2O/ no 4-MU; 80 μL H2O/ 20 μL 4-MU; 60 μL H2O/ 40 μL 4-MU; 40 μL H2O/ 60 μL 4-MU; 20 μL H2O/ 80 μL 4-MU; no H2O/ 100 μL 4-MU, pipettare 10 μL di ciascuna diluizione nella piastra a 96 pozzetti (in duplicati) e aggiungere 200 μL del tampone glicina-NaOH 1,0 M in ciascun pozzetto per regolare il volume e il pH.
  5. Misurare l'attività enzimatica in un lettore di fluorescenza dotato del set di filtri appropriato e analizzare i dati utilizzando il software appropriato per il dispositivo di lettura della fluorescenza.
    nota: Entrambi i substrati di 4-MUG sono ridotti a 4-MU durante l'esposizione alla α-galattosidasi A o alla α-glucosidasi acida. Il 4-MU rilasciato è un fluorocromo, che può essere misurato a 360 e 465 nm come lunghezze d'onda di eccitazione ed emissione, rispettivamente, utilizzando un lettore di fluorescenza per micropiastre.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Dichiarazioni

Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
cloruro di sodioMerck, Darmstadt, Germania1,06,40,41,000
Cloruro di potassioMerck, Darmstadt, Germania1,04,93,60,500
MgCl2 x 6H2OMerck, Darmstadt, Germania1,05,83,30,250
D (+)-Glucosio monoidratoMerck, Darmstadt, Germania1,08,34,22,500
idrossido di sodioMerck, Darmstadt, Germania1,06,49,80,500
Acetato di sodioMerck, Darmstadt, Germania1,06,26,40,050
linea cellulare HEK293HInvitrogen, Karlsruhe, GermaniaCodice 11631-017
Provette di reazione SafeSeal, 1,5 mlSarstedt, Nümbrecht, Germania72.706
Lettore Tecan GENiosTecan, Männedorf, Svizzera
Software di analisi dati Magellan v6.6Tecan, Männedorf, SvizzeraN.A

Tag

Alfa-galattosidasi Aalfa-glucosidasi acidamisurazione dell'attività enzimaticasubstrati sinteticilettore a fluorescenzasaggio in microplaccarilevazione del 4-metilumbelliferonecinetica enzimaticaenzimi lisosomialianalisi in vitro