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Risultati rappresentativi per illustrare il metodo sono stati ottenuti per rotenone (Figura 1), paraquat (figura 2), ossalacetato (figura 3), e 4 composti che sono stati raccolti come inibitori lucciola luciferasi durante lo screening di una libreria di droga 13 (Figura 4). L'esposizione al farmaco è stato avviato nella fase L4 in tutti i casi, ma gli esperimenti di esposizione paraquat sono stati avviati a 41 ore dopo il cibo prima disponibile ai nematodi rispetto a 45-46 ore per gli altri composti. Il protocollo consente un certo grado di flessibilità nella scelta del tempo per l'inizio della esposizione al farmaco e la lunghezza di esposizione. Tuttavia, a fini di screening, impostare tempi dovrebbero essere rispettati selezionato una volta, per la riproducibilità tra esperimenti. Gli endpoint devono essere misurate entro 66-67 ore di tempo di sviluppo, al fine di evitare che ampia la deposizione delle uova e la schiusa della progenie nei pozzi. Linee guida per temporizzazioni sono forniti in Tgrado 1.
Rotenone, un complesso mitocondriale I inibitore, ridotto bioluminescenza dopo entrambi relativamente brevi (2 ore) e lunghe esposizioni (24 hr) a un intervallo di concentrazioni (Figura 1). In questo caso, non sono state prese misure GFP, ma il numero di repliche tecnici usati (n = 6) è sufficiente per uniformare eventuali differenze di numeri verme tra pozzetti 3. L'esposizione 24 ore è una finestra di tempo nel quale crescono nematodi, e lo sviluppo più lento a causa di I inibizione complesso è pensato di contribuire alla diminuzione bioluminescenza. Ciò è stato confermato mediante osservazione visiva sotto stereoscope al ritardo nello sviluppo visto, in particolare a concentrazioni di 20 mM e superiori; in aggiunta alcuni letalità fu notata da 40 micron (osservazioni qualitative non quantificati). Nessuna mortalità è stata osservata dopo l'esposizione di 2 ore, ma gli effetti sulla circolazione verme sono stati visti. Un forte calo bioluminescenza rispetto ai controlli occuRred alla concentrazione più bassa di rotenone testato 2,5 pM, per cui effetti non sono stati rilevati facilmente mediante osservazione visiva rapida in 2 ore di esposizione. Questo calo della bioluminescenza è coerente con ridotta ATP cellulare. L'inibizione massima è stata ottenuta con la più bassa concentrazione di rotenone utilizzato (2.5 mM) indicante che qualsiasi esperimenti successivi specificamente destinati rotenone devono essere eseguite tra 0 e 5 mM [intervallo di concentrazione 0-160 mM è stato selezionato come parte di un confronto con altri farmaci inizialmente identificate come aventi effetti significativi a 10 micron (che sarà pubblicato altrove)].
Il paraquat erbicidi colpisce la funzione mitocondriale attraverso aumento di specie reattive dell'ossigeno. Qui, dimostriamo il suo effetto sulla bioluminescenza di C. elegans ceppo PE254 dopo esposizione ad una gamma di concentrazioni per 24 ore (Figura 2). Come il ceppo porta un luc :: fusione GFP, GFP fluorescenza era also misurata come mezzo di normalizzazione. 6,9 Paraquat diminuito bioluminescenza, GFP fluorescenza e bioluminescenza normalizzato significativamente. Il test post-hoc Dunnet indicato che le concentrazioni di paraquat con significative differenze rispetto al controllo del veicolo erano 4 e 8 mm per bioluminescenza e bioluminescenza normalizzato, nonché 2 mM per bioluminescenza normalizzata. L'unica concentrazione di ridurre in modo significativo fluorescenza GFP è stato di 8 mm, concentrazione alla quale gli effetti di crescita e la vite senza fine morti occasionali sono stati osservati (osservazioni qualitative). Il calo bioluminescenza (bioluminescenza e normalizzato) era maggiore di quella della fluorescenza, coerente con riduzione della funzione mitocondriale e effetti sulla produzione di ATP.
L'ossalacetato intermedio ciclo dell'acido citrico testato su C. elegans ceppo PE254 ad un'unica concentrazione di 8 mM, ha portato ad un aumento della bioluminescenza (Figura 3). Nessun GFP fluorescenzamisurazioni SNO sono state ottenute o osservazione visiva supplementare svolte; tuttavia tale risposta ad una concentrazione unica meriterebbe ulteriore esposizione di conferma a una serie di concentrazioni, e le osservazioni più dettagliate degli effetti. Un miglioramento della bioluminescenza da questo composto non è sorprendente in quanto si può ipotizzare di portare ad una maggiore attività del ciclo dell'acido citrico, con in definitiva una maggiore produzione di ATP (tuttavia sarebbe preferibile controllare eventuali effetti sui livelli luciferasi valutando fluorescenza GFP in esperimenti successivi). I set di dati ossalacetato mostrati rivelano il grado di variabilità nella risposta visto in esperimenti basati luciferasi. Nella nostra esperienza questa variabilità è una caratteristica del sistema di prova particolarmente per condizioni di esposizione meno dannosi.
La lucciola luciferasi composti inibitori DDD00001434, DDD0001477, DDD00000635 e DDD00023047 sono stati testati in vitro, cercando in effetti sul puenzima rified e in vivo utilizzando il C. elegans luc: GFP che esprimono tensione. Non vi era alcuna prova che nessuno dei composti testati causato la morte di nematodi nelle condizioni di esposizione. Tutti i composti 4 influenzati l'attività luciferasica in vitro alle concentrazioni testate 2 e 100 pM 25 (Figura 4A). DDD00001434 ucciso l'attività della luciferasi purificato quasi completamente, che ha fornito una giustificazione credibile per il forte calo in vivo bioluminescenza (Figura 4B). Anche se, in vitro e in vivo non sono direttamente confrontabili, la risposta a DDD00023047 era simile in entrambi i saggi. DDD0001477 e DDD00000635 causato un calo maggiore in vivo che in vitro. Questi composti sono stati forniti ai vermi vivi 22 ore prima del substrato luciferina, ei risultati possono riflettere sul fatto che non erano facilmente spostati dal sito attivo luciferasi quando luciferina divenne available. In alternativa, DDD0001477 e DDD00000635 possono avere un ulteriore effetto sui livelli di ATP cellulare. Questo avrebbe dovuto essere valutata con mezzi che non comportano luciferasi lucciola. Da segnalare è stata la forte valorizzazione del segnale di GFP in vermi vivi esposti al composto DDD00000635. Questo sarà discusso sotto.

Figura 1. Il complesso I mitocondriale inibitore rotenone diminuito dello stato energetico di C. elegans come misurato da bioluminescenza di ceppo PE254. sincronizzato L4 vermi fase (45-46 ore dopo cibo fornito L1 larve) esposta a 0, 2,5, 5, 10, 20, 40, 80 e 160 mM rotenone in 1% DMSO per 2 hr (breve) o 24 ore (lunga esposizione) letture precedenti di bioluminescenza, rispettivamente a 48 e 69 ore di sviluppo verme dopo i pasti forniti. Bioluminescenza (unità relativa unità leggere, RLU) è stata espressa come percentuale del veicolo (1% DMSValori O). Le barre di errore rappresentano SEM di repliche tecnici per ciascuna concentrazione rotenone (n = 6). Tutte le concentrazioni testate hanno determinato una differenza statisticamente significativa rispetto al controllo del veicolo (p <0.001).

Figura 2. Il paraquat ossidativo stress diminuisce lo stato energetico di C. elegans ceppo PE254 in maniera dipendente dalla concentrazione (misurata mediante bioluminescenza). sincronizzato L4 vermi stadio (per comodità in questo caso a 41 ore dopo cibo fornito L1 larve) sono stati esposti a 0, 0,25, 0,5, 1, 2, 4 o 8 paraquat mM per 24 ore. GFP fluorescenza (unità relativa unità Fluorescenza, RFU) è stato utilizzato per normalizzare i dati bioluminescenza (unità RLU), entrambi gli endpoint ottenuti a 65 ore di sviluppo. I dati sono espressi come percentuale di controlli (1% DMSO). Le barre di errore rappresentano SEM di repliche tecnici(n = 5 per diverse concentrazioni; n = 18 per i controlli). One-way ANOVA: *** p <0,001 rispetto al controllo del veicolo.

Figura 3. Il ciclo dell'acido citrico ossalacetato intermedio (8 mm) migliorato la bioluminescenza di C. elegans ceppo PE254. Sincronizzato L4 vermi fase (45-46 ore dopo il cibo fornito a larve L1) sono stati esposti a preparati al momento ossalacetato mm 8 per 18 ore ± 30 min. Bioluminescenza (unità RLU) è stato letto in un momento dello sviluppo di 63,5 ore ± 1 ora ed è stata espressa come percentuale del controllo del veicolo (DDH 2 O). Diverse colonne rappresentano diversi set di dati di 8 repliche tecniche destinate a diverse piastre da 96 pozzetti all'interno dello stesso esperimento. Le barre di errore rappresentano SEM di repliche tecnici (n = 8). 2 vie-ANOVA con 'set' e 'la concentrazione' come fattori: ̵6; Set 'p> 0.05,' concentrazione 'p <0.001 e termine di interazione p> 0,05.
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Figura 4. Prove di risposte alle 4 composti dalla scoperta di nuovi farmaci biblioteca composto Dundee 13 (C1: DDD00001434, C2: DDD0001477, C3: DDD00000635 e C4: DDD00023047) con nota attività inibitoria su Firefly luciferasi luminescenza. (A) Effetto di composti sull'attività dei purificato lucciola luciferasi (misurata come unità di luce, RLU), espresso come percentuale del controllo del veicolo. Il kit di bioluminescenza CLSII ATP (Roche, Manheim, Germania) è stato utilizzato in base alle istruzioni con la stessa quantità di enzima luciferasi in aliquote di pozzetti (bianco 96-well micropiastre). ATP è stato fornito ad una concentrazione finale di 10 mM e 1 ml di composto (concentrazione finale indicato) o è stato aggiunto DMSO (1%). Segnale di luminescenza è stato integrato per 10 sec. Le barre di errore rappresentano SEM di repliche tecnici (n = 4). Analisi: One-way ANOVA; * p <0,05 o *** p <0,001 rispetto al controllo del veicolo. Differenze tra 25 e 100 micron molto significativi per C1 (DDD00001434; p <0.001), e significativo per C2 e C3 (rispettivamente DDD0001477 e DDD00000635; p <0,05). (B) in vivo misure di bioluminescenza, bioluminescenza normalizzata a fluorescenza GFP e GFP fluorescenza di C. elegans ceppo PE254 in 67 ore di tempo di sviluppo a seguito di esposizione a composti di prova per 22 ore. Le barre di errore rappresentano SEM di repliche tecnici (n = 8). L'analisi statistica (one-way-ANOVA) condotta su dati raccolti da 3 serie di dati (3 xn = 8). * p <0,05 o *** p <0,001 rispetto al rispettivo controllo del veicolo. Differences tra i 25 ei 100 micron solo statisticamente significativa (p <0.05) per bioluminescenza normalizzato a seguito di esposizione a C4 (DDD00023047).
| Ora del giorno | Giorno 1 | Giorno 2 | 3 ° giorno | Giorno 4 | 5 ° giorno | Giorno 6 | Giorno 7 | Giorno 8 |
| 9-10 | | | | | | | | Fase 5 |
| 10-11 | | | | | | | | Fase 5 |
| 11-12 | | | | | | | Fase 4 | Fase 5 |
| 12-13 | | | | | | | Fase 4 | |
| 13-14 | | | | | | | | |
| 14-15 | | | | | | | | |
| 15-16 | | | | | | | | |
| 16-17 | Passo 1 | | | | Fase 3 | | | |
| 17-18 | | | | | | | | |
| 18-19 | | | | Passo 2 | | | | |
Tabella 1. Panoramica delle fasi di protocollo da effettuare in ogni giorno di esperimenti nematode (sezione 3) e ha suggerito timing.