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Articolo metodologico

Separazione e frazionamento delle proteine filtrate di coltura (CFP) da Mycobacterium tuberculosis

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DOI:

10.3791/67679

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11 luglio 2025

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo descrive la coltura, la raccolta e la concentrazione delle proteine secrete di Mycobacterium tuberculosis. Le proteine filtrate di coltura (CFP) vengono quantificate, separate in 20 frazioni mediante focalizzazione isoelettrica e ulteriormente risolte in 30 frazioni utilizzando un SDS-PAGE preparativo e un sistema di elettroeluizione.

Abstract

Le proteine secrete del Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis) svolgono un ruolo cruciale nella patogenesi della tubercolosi, nella modulazione immunitaria e nella progressione della malattia. Comprendere la loro composizione e funzione è essenziale per identificare nuovi biomarcatori che possono aiutare nella diagnosi della tubercolosi, nello sviluppo di vaccini e negli interventi terapeutici. Questo studio si concentra sull'isolamento, il frazionamento e la caratterizzazione sistematici delle proteine filtrate di coltura (CFP) per consentire analisi immunologiche e proteomiche complete. Le CFP sono state ottenute da colture H37Rv di M. tuberculosis coltivate in condizioni chimicamente definite per garantire un'espressione proteica controllata. Il surnatante di coltura è stato purificato mediante filtrazione e concentrato utilizzando un sistema a fibre cave per trattenere le proteine superiori a 10 kDa. Il frazionamento è stato ottenuto attraverso la focalizzazione isoelettrica in fase liquida, separando le proteine in base ai loro punti isoelettrici in 20 frazioni distinte. Un'ulteriore risoluzione è stata eseguita utilizzando l'elettroforesi preparativa su gel di sodio dodecil solfato-poliacrilammide (SDS-PAGE), seguita da elettroeluizione, ottenendo 30 frazioni proteiche. Le proteine frazionate ottenute attraverso questo approccio forniscono una risorsa preziosa per la profilazione immunologica e le analisi proteomiche basate sulla spettrometria di massa. Isolando e caratterizzando sistematicamente le proteine secrete, questo studio contribuisce all'identificazione di biomarcatori proteici specifici per la tubercolosi, che potrebbero migliorare l'accuratezza diagnostica e far progredire la nostra comprensione della patogenesi di M. tuberculosis .

Introduzione

Ricerche approfondite hanno evidenziato il ruolo significativo delle proteine secrete nella crescita e nelle interazioni immunitarie del Mycobacterium tuberculosis1. Il filtrato di coltura di M. tuberculosis contiene una complessa gamma di componenti proteici e non proteici, che lo rendono una risorsa preziosa per comprenderne la biologia e le proprietà immunogeniche. I primi studi di proteomica hanno identificato quasi 450 proteine nel filtratodi coltura 2, molte delle quali svolgono un ruolo fondamentale nell'suscitare risposte immunitarie contro la tubercolosi. L'ide....

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Protocollo

I dettagli dei reagenti e delle attrezzature utilizzate in questo studio sono elencati nella tabella dei materiali.

1. Crescita di Mycobacterium tuberculosis e preparazione di proteine filtrate di coltura (CFP)

  1. Preparazione del mezzo liquido di Sauton
    1. Combinare i seguenti componenti in 950 ml di acqua distillata: glicerolo, 30,0 ml; Diidrogeno ortofosfato di potassio (KH2PO4), 0,5 g; Solfato di magnesio, 0,5 g; Acido citrico, 2,0 g; Idrolizzato di caseina, 0,5 g; Solfato ferrico di ammonio, 0,05 g; Glutammato di sodio, 4,....

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Risultati

La Figura 1 illustra la complessità delle proteine filtrate di coltura (CFP) preparate. Inizialmente, 100 μg di CFP sono stati sottoposti all'analisi 2D-SDS PAGE per valutarne la complessità. Questa analisi ha rivelato la presenza di quasi 100 macchie proteiche distinte nella CFP (Figura 1).

Le 20 frazioni raccolte da ogni corsa sono state analizzate da SDS-PAGE. Di queste, tre frazioni rappresentative di tre diverse esecuzioni sono m.......

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Discussione

Le proteine filtrate di coltura (CFP) di Mycobacterium tuberculosis rappresentano una miscela complessa di diversi componenti proteici presenti a concentrazioni variabili. Studi di proteomica hanno identificato fino a 1.314 proteine all'interno della CFP 4,5. Numerose indagini hanno evidenziato il ruolo cruciale delle CFP nella modulazione delle risposte immunitarie. In particolare, le CFP svolgono un ruolo indispensabil.......

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Ä Sistema di filtrazione a flusso tangenziale KTA flux CYTIVA29038437
Anfoliti (pH da 3,0 a 10,0 )BIO-RAD1632094
Anfoliti (pH da 4,0 a 6,0 )BIO-RAD1631143
Saggio delle proteine BCA MERCK71285-M
TAPPIMERCKC2632
Idrolizzato di caseinaMERCK65072-00-6
Acido citricoMERCKCodice: C0759
DigitoninaMERCK300410
DTTMERCKD9779
Solfato di ammonio ferricoHIMEDIAGRM10944
GliceroloMERCKG5516
GliceroloMERCK252859
Lowenstein-Jensen inclinazioni HIMEDIASL001
Solfato di magnesioMERCKVisualizzazione del materiale M7506
Sistema di filtrazione sottovuoto a sgancio rapido Millipore StericupMERCKS2HVU11RE
Acido fosforico MERCK695017
Ortofosfato monobasico di potassioMERCKP0662
Idrossido di potassio MERCK484016
Cella preparativa IEF (Rotofor) BIO-RAD170-2986 
Sodio azide MERCKEpisodio 2002
Glutammato di sodioMERCK49621
Idrossido di sodioHIMEDIAMB095
TrisMERCK252859
UreaMERCKU5128
Intero Gel Eluter apparato BIO-RAD1651250

Riferimenti

  1. Gomez, M., Johnson, S., Gennaro, M. L. Identification of secreted proteins of Mycobacterium tuberculosis by a bioinformatic approach. Infect Immun. 68 (4), 2323-2327 (2000).
  2. de Souza, G. A., et al.

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Ristampe e permessi

Tag

Frazionamento proteicoFocalizzazione isoelettricaSDS-PAGEBiomarcatori proteiciProfilazione immunologicaFiltrazione a flusso tangenzialeAnalisi proteomicaAntigeni delle cellule T