Articolo metodologico

Quantificazione del Coenzevia A nelle cellule e nei tessuti

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DOI:

10.3791/60182

27 settembre 2019

In questo articolo

Sommario

Questo metodo descrive la preparazione del campione da cellule coltivate e tessuti animali, l'estrazione e la derivazione del coenzima A nei campioni, seguita dalla cromatografia liquida ad alta pressione per la purificazione e la quantificazione del coenzima derivato A da rilevamento dell'assorbimento o della fluorescenza.

Abstract

La ricerca emergente ha rivelato che l'offerta di coenzenzima cellulare A (CoA) può diventare limitante con un impatto negativo sulla crescita, il metabolismo e la sopravvivenza. La misurazione del CoA cellulare è una sfida per la sua relativamente bassa abbondanza e la conversione dinamica di CoA gratuita a CoA thioesters che, a sua volta, partecipano a numerose reazioni metaboliche. Viene descritto un metodo che naviga attraverso potenziali insidie durante la preparazione del campione per produrre un saggio con un'ampia gamma lineare di rilevamento che è adatto per l'uso in molti laboratori biomedici.

Introduzione

Il coenzima A (CoA) è un cofattore essenziale in tutti gli organismi viventi ed è sintetizzato dall'acido panttheico, chiamato anche panttheanato (il sale dell'acido pantonico) o vitamina B5. Il CoA è il principale vettore intracellulare di acidi organici, compresi gli acidi a catena corta come acetato e succinato, acidi a catena di rami come propionato e metilmalo, acidi grassi a catena lunga come palmitato e oleato, acidi grassi a catena molto lunga come acidi grassi polinsaturi e xenobiotici come l'acido valproico. L'acido organico forma un collegamento tioester enzimaticamente con CoA per consentire il suo uso come substrato in oltre 100 reazioni nel metabolismo i....

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Protocollo

La procedura animale di cui al presente protocollo è stata eseguita secondo i protocolli 323 e 556 e specificamente approvata dal Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali del St. Jude Children's Research Hospital.

1. Preparazione delle soluzioni

NOTA: Utilizzare acqua ultrapura per tutte le soluzioni e quando indicato nelle procedure.

  1. Preparare 1 mM di idrossido di potassio (KOH) in acqua.
  2. Preparare 0,25 M KOH in acqua.
  3. Preparare 1 M Trizma-HCl in acqua e regolare al pH 8.0.
  4. Preparare 100 mM monobromobimane (mBBr) in acetonitrile (Optima Grade). Le soluzioni....

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Risultati

Un metodo relativamente veloce e affidabile per il rilevamento del CoA totale nelle cellule e nei tessuti coltivati è stato sviluppato derivando il thiol di CoA a un agente fluorescente utilizzando mBBr, e quindi purificando il CoA-bimane derivata utilizzando la fase inversa HPLC. Viene generata per la prima volta una curva standard, in cui quantità note e crescenti dello standard CoA-bimane vengono iniettate singolarmente e le aree sotto i picchi nei cromatogrammi CoA-bimane vengono tracciate in funzione dell'input CoA-.......

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Discussione

Qui dimostriamo una procedura affidabile e graduale per quantificare il CoA totale nelle cellule e nei tessuti animali con un'ampia gamma di rilevamenti lineari accessibili in molti laboratori che hanno un HPLC con un rilevatore di uscita di assorbimento o fluorescenza. In alternativa, la spettrometria di massa è una tecnica comune per la valutazione dei tioesteri CoA e CoA, ma non è ampiamente disponibile a causa del costo della strumentazione e delle conoscenze specialistiche necessarie per lo sviluppo della metodologi.......

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Dichiarazioni

MWF, CS e SJ hanno scritto il documento, MWF e CS hanno fornito i dati e le figure, COR ha progettato gli esperimenti e ha esaminato criticamente il manoscritto. SJ e COR sono inventori di una domanda di brevetto in sospeso (PCT/US17/39037) "Small molecule modulators of pantothenate kinases" detenuta dal St. Jude Children's Research Hospital che copre il composto di P-2891 a cui si fa riferimento in questo articolo.

Ringraziamenti

Gli autori riconoscono i finanziamenti per la ricerca sponsorizzata fornita da CoA Therapeutics, Inc., una filiale di BridgeBio LLC, la sovvenzione national Institutes of Health GM34496 e gli American Lebanese Syrian Associated Charities.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
2-(2-piridil)-gel di silice etilica colonna SPEMillipore-Sigma54127-U
coenzimaA Avanti Polar Lipids870700
Gemini C18 3 μ m 100 & Aring; Colonna HPLCPhenomenex00F-4439-E0
monobromobimaneThermoFisher ScientificM-1378
Disgregatore tissutale con sonda Omni-TipOmni International32750H
ParafilmFisherS37440
PowerGen 125 omogeneizzatore statore a rotore motorizzatoThermoFisher ScientificNC0530997
Spin-X filtro per tubo da centrifugaCoStar8161
Trizma-HClFisherT395-1
Waters 2475 rivelatore di fluorescenzaWaters2475
Waters 2489 rivelatore UV-VisWaters2489
Waters e2695 modulo di separazioneWaterse2695

Riferimenti

  1. Abiko, Y. Metabolic Pathways. Greenburg, D. M. 7, Academic Press, Inc. Ch. 7 1-25 (1975).
  2. Leonardi, R., Zhang, Y. -M., Rock, C. O., Jackowski, S. Coenzyme A: Back in action. Progress in Lipid Research. 44, 125-153 (2005).
  3. Jackowski, S., Rock, C. O.

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Quantificazione del coenzima AEstrazione in fase solidaAnalisi HPLCDerivatizzazione con mBBrIdrolisi con idrossido di potassioPreparazione di colture cellulariOmogeneizzazione dei tessutiRilevamento della fluorescenzaAnalisi della curva standardMisurazione dei tioesteri del CoA

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