Method Article

Protein Consenso Brain-derived, estrazione protocollo per lo studio dei diritti dell'uomo e murini Cervello Proteome Uso Sia 2D-DIGE e Mini 2DE Immunoblotting

DOI:

10.3791/51339

April 10th, 2014

In This Article

Summary

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Un protocollo di estrazione proteina comune con tampone di urea / tiourea / SDS per il tessuto cerebrale umano e topi permette indentification delle proteine ​​da 2D-DIGE e la loro successiva caratterizzazione mediante mini 2DE immunoblotting. Questo metodo permette di ottenere risultati più riproducibili e affidabili da biopsie umane e modelli sperimentali.

Abstract

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Gel elettroforesi bidimensionale (2DE) è un potente strumento per scoprire le modifiche del proteoma potenzialmente correlati alle diverse condizioni fisiologiche o patologiche. Fondamentalmente, questa tecnica si basa sulla separazione delle proteine ​​in base al loro punto isoelettrico in una prima fase, e in secondo luogo in base al loro peso molecolare mediante SDS elettroforesi su gel di poliacrilammide (SDS-PAGE). In questo rapporto viene descritto un protocollo di preparazione del campione ottimizzato per la piccola quantità di tessuto post mortem e di cervello di topo umano. Questo metodo consente di eseguire sia l'elettroforesi bidimensionale differenza di fluorescenza gel (2D-DIGE) e mini 2DE immunoblotting. La combinazione di questi approcci permette non solo di trovare nuove proteine ​​e / o modifiche proteine ​​nella loro espressione grazie alla compatibilità con rilevazione spettrometria di massa, ma anche una nuova comprensione convalida marcatori. Quindi, mini-2DE accoppiato ai permessi di Western blotting per identificare e convalidare postale-Traduzionali modifiche, proteine ​​catabolismo e fornisce un confronto qualitativo tra condizioni e / o trattamenti diversi. Qui, forniamo un metodo per studiare i componenti di aggregati proteici presenti in AD e demenza Lewy, come il peptide beta-amiloide e l'alfa-sinucleina. Il nostro metodo può quindi essere adattato per l'analisi del proteoma e proteine ​​insolubili estrarre dai modelli di tessuto cerebrale e topi umani. Parallelamente, essa può fornire informazioni utili per lo studio dei meccanismi molecolari e cellulari coinvolti nelle malattie neurodegenerative, nonché i potenziali nuovi biomarcatori e bersagli terapeutici.

Introduction

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Disturbi mentali e neurologici rappresentano il 13% del carico globale di malattia, nuove sfide come meccanismi fisiopatologici, fattori di rischio e biomarcatori prodromici devono essere esplorate 1. In linea con questo obiettivo, proteomica studi del cervello umano diventano indispensabili per scoprire i meccanismi molecolari coinvolti nei processi come la memoria, il comportamento, le emozioni e la plasticità neuronale per esempio, non solo per motivi fisiologici, ma anche per le condizioni patologiche. Pertanto, l'uso di modelli animali e più specificamente i topi transgenici, porta una vasta gamma di possibilità di imitare l'eziologia delle ma....

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Protocol

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1. Omogeneizzazione e Total estrazione di proteine ​​da umano e mouse tessuto cerebrale

  1. Cervello omogeneizzazione del tessuto. Omogeneizzare il tessuto cerebrale 10% (w / v) in 8 M urea, 2 M tiourea e 1% w / v tampone SDS (UTS) utilizzando una lente potter (per campioni umani) o Teflon omogeneizzatore (per topi campioni). Ultrasuoni a 60 Hz 30 impulsi con un generatore di ultrasuoni applicazione 0.5 sec per la disintegrazione del tessuto totale 13, 14.
    1. Determinare la concentrazione di proteine ​​con saggio Bradford, utilizzando BSA come standard. Questo UTS estrazione buffer è completamente compatibile con una dimensione SDS-PAGE purché....

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Results

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Proteomica sul tessuto cerebrale rimane difficile poiché nessun tampone ideale esiste per recuperare il 100% di proteine, proteine ​​del citoscheletro soprattutto associata alla membrana o. La prima serie di esperimenti si sono concentrati sulla ricerca di un tampone di lisi adatto compatibile con i due approcci e che consente di recuperare un grande pannello di proteine. Così, tre buffer di lisi sono stati analizzati per determinare la più appropriata. In primo luogo, è stato utilizzato il buffer comune biologia moleco.......

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Discussion

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Scoprire cambiamenti di espressione di proteine ​​patologiche, la ricerca dei biomarcatori e la modulazione dei potenziali percorsi di bersagli farmacologici sono tra gli obiettivi delle neuroproteomics avvicina 30. Tra gli strumenti emergenti, il campo 2DE aggiunge un expectative promettente. Tuttavia, un consenso dovrebbe essere raggiunto per minimizzare la variabilità e aumentare la riproducibilità negli esperimenti. In linea di questa idea un protocollo standardizzato effettuare 2D-DIGE (Figura 2).......

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Disclosures

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Gli autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare.

Acknowledgements

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Questo lavoro è stato sostenuto da Inserm, dell'Università di Lille 2, MEDIALZ, LABEX (laboratorio di eccellenza, programma di investire per il futuro) e DISTALZ (sviluppo di strategie innovative per un approccio transdisciplinare alla malattia di Alzheimer). FJ.FG è attualmente una borsa destinatario di ANR (francese Agenzia Nazionale di Ricerca / NeuroSplice de Tau Projet ANR-2010-BLAN-1114 01), ma questo lavoro è stato anche sotto il supporto di una sovvenzione da parte del JCCM (Spagna).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
CyDye DIGE FLUOR MIN KIT 5 nmol 1 * 5 NmoGE Healtcare25-8010-65
Immobiline DryStripGE HealtcareReference in funzione dell'intervallo di pH/dimensione
IPG Buffer, pH X-XGE HealtcareReference in funzione dell'intervallo di pH desiderato
AMBERLITE IRN-150L MIXED BED RESIN 1 GE Healtcare551797N
DRYSTRIP COVER FLUID IMMOBILINE 1 * 1 lGE Healtcare17-1335-01
KIT BOX IPG 1 * 1 KITGE Healtcare28-9334-92Scatola di plastica per effettuare la reidratazione passiva
Filtro MILLEX GSMilliporeSLGS033SB
Criterion XT Gel prefabbricati 13,3 x 8,7 cm (L x L)Bio-RadRiferimento in funzione del MW per separare
l'unità di messa a fuoco isoelettrica IPGphor IIIGE Healtcare11-0033-64
Ettan DALTsix Large Electrophoresis SystemGE Healtcare80-6485-08
OneTouch 2D Gel SpotPicker 1,5 mm Azienda di gelP2D1.5

References

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  1. Collins, P. Y., et al. Grand challenges in global mental health. Nature. 475, 27-30 (2011).
  2. De Deyn, P. P., Van Dam, D., Sergeant, N., Buée, L. Animal Models of Dementia Vol. 48 Neuromethods 449-468. , Humana Press. 449-468 (2011).
  3. O'Farrell, P. H.

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Protein Extraction2D DIGEMini 2DE ImmunoblottingBrain ProteomeChloroform Methanol PrecipitationIsoelectric FocusingSDS PAGEWestern BlottingPost Translational ModificationsNeurodegenerative Diseases

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