この記事では、パーソナルケア製品 (PCPs) エストロゲン受容体 α (ERα) および/またはベータ版 (ERβ) を結合するリガンドを定量化するための最適化された酵母エストロゲン画面を示します。メソッドには、2 つの比色基板オプション、学部コースで使用するため 6 日間冷蔵インキュベーションとデータ分析のための統計ツールが組み込まれています。
方法論記事
この記事では、パーソナルケア製品 (PCPs) エストロゲン受容体 α (ERα) および/またはベータ版 (ERβ) を結合するリガンドを定量化するための最適化された酵母エストロゲン画面を示します。メソッドには、2 つの比色基板オプション、学部コースで使用するため 6 日間冷蔵インキュベーションとデータ分析のための統計ツールが組み込まれています。
酵母エストロゲン画面 (はい) 環境試料中エストロゲンのリガンドを検出するために使用し、内分泌かく乱作用の研究で広く用いられています。エストロゲン配位子には、自然と人工の両方「環境ホルモン」(EEs) 個人的な心配プロダクト (PCPs)、プラスチック、殺虫剤、食品などを含む多くの消費財が見つかりましたが含まれます。EEs は、ヒトと他の動物のシグナリング、潜在的肥沃度を減らすと病気のリスクを増大させるホルモンを混乱させます。EEs の他内分泌かく乱化学物質 (内分泌かく乱化学物質) 国民の健康に重要であるにもかかわらず、内分泌かく乱は、学部のカリキュラムで通常は含まれません。この欠点は原則を示す関連性の高い研究室の活動の不足のために一部学部生にアクセスしている関与しています。この記事は示すエストロゲン受容体 α (ERα) および/またはベータ版 (ERβ) を結合するパーソナルケア製品有機配位子を定量化するためはいで最大限に活用されました。メソッドに 2 つの比色定量の基板の 1 つが組み込まれています (オルト- ニトロフェニル-β-D-ガラクトピラノシド (ONPG) またはクロロフェノール赤-β-D-ガラクトピラノシド (CPRG)) β-ガラクトシダーゼによって切断するが、6 日間冷蔵インキュベーションへのステップLacZ の計算、および関連付けられている 4 パラメータ ・ ロジスティック回帰分析の R コードの学部研究所コース、自動アプリケーションでの使用を容易にします。プロトコルは実験、彼らはエストロゲンを模倣の任意の製品を画面を開発して学生を許可するように設計されています。過程で、彼らは内分泌かく乱作用、細胞培養、受容体結合、酵素活性、遺伝子工学、統計、および実験的なデザインについて学ぶ。同時に、基礎的かつ広範に適用される検査スキルをよう練習するも: 計算濃度;ソリューション;生殖不能の技術を実証連続希釈標準;構築し、標準曲線の補間変数とコントロールを識別します。収集、整理、およびデータの分析構築して、グラフの解釈micropipettors、分光光度計など一般的な実験装置を使用して。したがって、このアッセイを実装する環境科学と健康の新たな問題を探索しながら調査に基づく学習に従事する学生を奨励しています。
行列、水、植物組織、消費者製品、食品1,2,3などの様々 なエストラジ オール (E2 または 17 β-エストラジ オール) を模倣する配位子の定量に広く用いられて酵母エストロゲン画面 (はい) 4。総称して、このような配位子を「環境エストロゲン (EEs)」と呼ばれている[はい] は、元々 低コスト、体外体内テスト方法のような齧歯動物のピアレビュー アッセイ5,6と餌アッセイ7レインボー ・ トラウトとして開発されました。これらのテストの目的は、製品に刺激したり、エストロゲン依存性のメカニズムをブロックする化学物質が含まれているかどうかです。EEs の検出は、彼らすることができます通常の内因性エストロゲンが胎児の発育、特に中に、信号を妨害するために重要です。この干渉には、肥満、不妊、癌、および認知喪失8の危険性を増やすことによって健康が損なわれます。
EEs と公衆衛生、その他の内分泌かく乱化学物質の重要性にもかかわらず、内分泌かく乱は、学部のカリキュラムで一般は含まれません。この欠乏は部分的に原理を説明活動の不足のため学部学生がアクセスしている関与しています。さらに、[はい] プロトコルのいくつかのバリエーションが存在する9,10、11,12,13, と、この多様性は、アッセイ条件の最適化は時間がかかる場合研究室コーディネーターの特に関連技術の訓練。最後に、はいの試金は通常以上 1 の長い一日または完了 O/N 培養で 2 日連続。このタイミングは通常一度を満たす学部研究所講座の形式と互換性がない/週いくつかの時間。
これらのニーズに対応してでは、この原稿は、個人的な心配プロダクト (PCPs)3研究所の例会に合わせて 6 日間冷凍ステップのエタノール抽出メソッドを含む最適化された 96 ウェルはいプロトコルを報告します。無水エタノールは、さまざまな北極および無極性の溶質を溶解できる汎用性の高い有機溶剤です。学部の授業に適していますまた、容易に利用できる、比較的無毒、手頃な価格で、水と混和性であります。それはまた特別な機器なしに簡単に蒸発します。しかし、エタノールは強く疎水性ホルモンの油やワックスの多くを抽出に最適ではない、PCPs 貧しい抽出効率の一般的な成分をされている後者の 2 つは偽否定的な結果のリスクを増加させます。この制約を念頭に置いて、捜査官そのアドレス サンプル特性抽出プロシージャ (例えば、エタノール抽出、固相抽出) を選択し、研究目標 (学部教育と研究) を達成します。
[はい] は、組換え酵母チューレーン大学で博士チャールズ ミラーによって最初に作成されたに依存します。ミラーらを参照してください。(2010 年) の組み換えプラスミド14の完全なマップ。酵母これらのプラスミドで形質転換恒常エクスプレス人間核 ERα または ERβ (また呼ばれる ESR1、ESR2、それぞれ) (ERα) のガラクトースやグルコースやガラクトース (ERβ) の培地で成長しました。エストロジェン様化合物がメディアに存在する場合、これらはエストロゲン様化学物質の濃度に比例したレベルの β-ガラクトシダーゼ (lacZ) 式をアクティブ化リガンド-受容体複合体を作成する、受容体に結び付きます。酵母細胞が蓄積した β-ガラクトシダーゼを解放する分離します。換散バッファーには ONPG または CPRG は、黄色または赤の製品をそれぞれ生成する β-ガラクトシダーゼによって裂かれるのいずれかが含まれています。比色製品は、マイクロウェル プレート分光光度計を使用して吸光度を測定することによって定量化することができます。色変化の度合いは酵母だった公開されているエストロゲンのリガンドの濃度に比例します。
(CPRG または ONPG) 基板の選択は、テストされているサンプルから生じるバック グラウンドの吸光度の可能性に依存します。植物エキスが場合エストロゲン対策を人為的に膨らませるメディアに頻繁に黄色の色合いを追加してたとえば、ONPG (定量化 405 nm) β-ガラクトシダーゼの基質として使用されます。植物エキス、CPRG (574 で定量化 nm) より適切な比色の基板があります。CPRG は ONPG より高価ですが 10 分の 1 のモル濃度で使用されます。この記事は、PCP の estrogenicities エキス ONPG および CPRG の両方を使用して量を示されるを示します。
ERα と ERβ の両方を用いた環境試料のエストロゲンの定量化は、これらの受容体の 1 つだけを使用するよりもより包括的なアプローチです。動物では、これらの受容体は差分組織分布、規制活動、エストロゲン、抗エストロゲン配位子15の結合親和性を表わします。たとえば、植物ベースの植物性エストロゲン通常 bind ERβ より強く2、ERα または ERβ のいずれかのための好みを示すことができるか両方の受容体にも同様に15をバインドする合成化学物質に対し。したがって、1 つのエストロゲン受容体に結合は他へのバインドは必ずしもでは想定していません。
PCPs の選択を使用して表示されているデータが得られたが、EEs は、植物だけでなく、多くの消費者製品 (例えば農薬、洗剤、接着剤、潤滑剤、プラスチック、食品、医薬品) で発見され、PCPs、説得力のある、容易に利用可能な予算にやさしいや生の環境に関連します。学生は、実験室でテストするのには自宅から自分のお気に入りの PCPs をもたらすに招待することができます。彼らはまた高 PCPs の仮説ドリブン比較を生成し、低毒性スコア16環境ワーキング グループによって開発された皮膚深部のデータベースを検索できます。これで、学生は同時に高度な研究能力を開発します。自己指示、お問い合わせベースの学習; に従事します。環境科学と健康の新たな問題を探る。
1. 試薬
2. 試料と抽出コントロールの準備
3. 培養と二次培養酵母14
4. 準備はいプレート (アッセイの 1 日)
5. 処理はいプレート (アッセイの 2 日目)
6。LacZ の値を計算します。
注: LacZ 値各サンプルの色変化の度合いを定量化していくつかの変数の別の試金の間で値を比較する正規化された方法を提供 (例えば酵母の光学密度、メディア光学密度、およびインキュベーション時間の場合これは同じプレート上の井戸の中で異なる)12。

7. 4 パラメータ ・ ロジスティック回帰を使用してサンプル エストラジ オール等価 (EEQs) の補間
注: EEQs は LacZ のサンプル値 (色変更) E2 で作成した標準曲線の LacZ の値に関連しています。EEQs はこのように、どのくらいのサンプルは E2 の濃度を既知として同じ色の変更の応答を引き出すために必要な決定します。
8. PCP サンプル質量 EEQs (ng/mL) の標準化
15 PCPs の帳票サンプルの estrogenicities は、この [はい] プロトコルを用いて評価しました。ミラーらによって書きとめられるように(2010), ERβ を表現する酵母アッセイは、桁 ERα (図 2)14を表現する酵母アッセイより敏感より多くだった。したがって、エストロゲン様活性はより頻繁に ERβ を発現酵母 (表 2) で検出されました。8 PCPs 展示 ERβ のエストロゲン活性と 5 PCPs が ERα とエストロゲン活性を示した。白髪染めクリーム、日焼け止め、ローション、リップ クリームのサンプルが両方の受容体とエストロゲン財団、シェービング クリーム、マニキュアあったテストの濃度で ERβ とエストロゲンのみ。他の 7 つの PCPs (4 シャンプー、2 の石鹸、1 リップ クリーム) は、テストされた濃度でどちらの受容体とエストロゲンでした。
受容体の感度の違いに加えて各サンプルの EEQs は (表 2) 試金で使用される比色定量の基板 (ONPG または CPRG) によって異なった。すべて 1 つのサンプルが、ONPG を用いて EEQs 高かった CPRG を使用して決定します。また、抽出複製間の変動は EEQs ERβ と CPRG 測定のため最低、ERα と ONPG (表 2) EEQs の最高決定します。
比色基板を比較する、他 1 目的本研究はインキュベーション研究室の学部コースのスケジュールと互換性のある期間をテストするのにはだった。典型的なのはいアッセイは、17 時間培養後に LacZ バッファー 40 分-4 時間のためにインキュベーション教育研究室毎週のセッションを単一によって制約を実装することはできませんスケジュールが必要です。教育のこの試金の使用を容易にするには、アッセイは 17 時間培養後 6 d 冷凍期間 (ステップ 5.1.2) を導入することで変更されました。冷凍板から標準曲線が非冷蔵のプレートからのそれらに匹敵する (図 2 & 3) すべてのパラメーター 4 パラメータ ・ ロジスティック回帰モデルを用いて推定の標準誤差であったことを除いて、nonrefrigerated プレート (表 3) のより冷凍プレートのために小さい。したがって、6 d のプレートを冷凍エラーが減少、EEQ 見積もりの精度を向上させます。

図 1。マイクロウェル プレート レイアウトと標準的な希釈曲線はい試金のための準備。E2 標準 (光灰色の井戸)、サンプルし、負の抽出コントロール (白井) と車 (H1 - 3) とガラクトース メディア (H10 - 12) コントロール (暗い灰色ウェルズ) はすべて 3 通テストしました。E2 標準曲線 (光灰色の井戸) は、A3 と井戸 B1 G3 からに酵母の 120 μ L 井戸 A1 に酵母の 320 μ L をめっきによって建設されました。E2 の 5 μ L (2,275億エクスプレス ERα 酵母の nM; 9.75 エクスプレス ERβ 酵母の nM) A3 から A1 井戸に酵母に追加されました。酵母 + E2 懸濁液は表 1に示した最終の E2 濃度を降伏、その下に各ウェルから 205 μ L を転送することによって希釈した直列。シリアル希釈プロセスの最後に、205 μ L 必要があります各ウェルで 120 μ L の最終巻を達成するために G3 まで G1 の井戸から破棄されること、注意してください。サンプルと負抽出制御井戸は、酵母の 320 μ L を各エキス (50% エタノールに溶解) の 5 μ L を追加することにより作製しました。車両制御井戸 (H1 - 3) 酵母の 320 μ L に 50% エタノールの 5 μ L を追加することによって準備されました。ピペッティングにより混合されたすべてのサンプルとコントロールの井戸と 205 μ L 除去し、120 μ にもボリュームを調整する破棄されます。最後に、メディア コントロールは、H10 - 12 の井戸にガラクトース メディアの 120 μ L をメッキすることによって作製しました。 付録 1 付録 2E2 で説明した R ベース アプリケーションの LacZ の計算機を使用するには、標準曲線と車両とガラクトースのメディア コントロール必要がありますようにがめっきします。 めっきの順序を注意している限り、サンプルおよび否定的な抽出コントロールを白い井戸のいずれかでめっきすることが。 この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

図 2。4 パラメータ ・ ロジスティック回帰を介して生成されたはいプレートの標準曲線にします。2 枚の基板 (ONPG & CPRG) 酵母 2 ヒトエストロゲン受容体 (ERα または ERβ) 両方なし (A) の 1 つを使用してテストされ、17 β-エストラジ オールおよびサンプルの 17 h 孵化後 6 d 冷凍 (B) 期間を抽出します。すべての E2 の基準とメディアと車両コントロールが 3 通でテストされました。ポイントは、LacZ 値が β-ガラクトシダーゼによる色変化の度合いを反映して、帳票の LacZ 値の手段を表します。ロジスティック回帰モデルのパラメーターは表 3のとおりです。ONPG =オルト- ニトロフェニル-β-D-ガラクトピラノシド;CPRG クロロフェノール赤-β-D-ガラクトピラノシドを =。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

図 3。開発はいプレートの例。2 枚の基板 (ONPG & CPRG) (ERα または ERβ)、人間のエストロゲンの受容器を表現する酵母を使用してテストされました (左) なしいずれかまたは 17 β-エストラジ オールまたはサンプルの 17 h 孵化後 (右) 6 日間冷蔵期間で抽出します。すべての E2 の基準、メディア、車両トリプリケートでコントロールがテストされました。プレートは、各プレートと図 1によると各板の最下行のコントロール (50% エタノール + 酵母を右上左とガラクトースのメディア) の最上位の行の E2 濃度と整理されました。ONPG =オルト- ニトロフェニル-β-D-ガラクトピラノシド;CPRG クロロフェノール赤-β-D-ガラクトピラノシドを =。この図の拡大版を表示するのには、ここをクリックしてください。
| 標準的な数 | [E2] ERα 酵母 (午後) | [E2] ERβ 酵母 (午後) |
| 1 | 3500 | 150 |
| 2 | 2208 | 94.6 |
| 3 | 1393 | 59.7 |
| 4 | 878 | 37.6 |
| 5 | 554 | 23.7 |
| 6 | 349 | 15 |
| 7 | 220 | 9.45 |
表 1。最終濃度の E2 の規格を使用、はい。
無水エタノールに溶解し、2,275億ストック濃度に希釈し、粉体の E2 (酵母 ERα を表す) の nM と 9.75 nM (ERβ を表す酵母) の 50% エタノールで。株式を働いているされたガラクトース メディアで酵母を含むマイクロ プレートのウェルに添加し、表に示す濃度に希釈して直列。
| テストのサンプル | アッセイ条件 | PCPs のエストロゲンの同等 (EEQs) | |||||
| PCP # | サンプルの種類 | 受容体 | 基板 | EEQ 1 (ng/g) | EEQ 2 (ng/g) | EEQ 3 (ng/g) | EEQ (ng/g) の意味します。 |
| 1 | 白髪染めクリーム | ERΑ | ONPG | ND | 0.379 | ND | < 0.379 |
| 1 | 白髪染めクリーム | ERΑ | CPRG | ND | ND | ND | ND |
| 1 | 白髪染めクリーム | ERΒ | ONPG | 0.528 | 0.338 | 0.363 | 0.410 |
| 1 | 白髪染めクリーム | ERΒ | CPRG | ND | 0.215 | ND | < 0.215 |
| 4 | 日焼け止め | ERΑ | ONPG | 6.803 | 1.390 | ND | < 4.097 |
| 4 | 日焼け止め | ERΑ | CPRG | ND | ND | ND | ND |
| 4 | 日焼け止め | ERΒ | ONPG | 1.321 | 0.838 | 0.818 | 0.992 |
| 4 | 日焼け止め | ERΒ | CPRG | 0.651 | 0.591 | 0.725 | 0.656 |
| 7 | 財団 | ERΑ | ONPG | ND | ND | ND | ND |
| 7 | 財団 | ERΑ | CPRG | ND | ND | ND | ND |
| 7 | 財団 | ERΒ | ONPG | ND | 0.158 | ND | < 0.158 |
| 7 | 財団 | ERΒ | CPRG | ND | ND | ND | ND |
| 9 | 剃るクリーム | ERΑ | ONPG | ND | ND | ND | ND |
| 9 | 剃るクリーム | ERΑ | CPRG | ND | ND | ND | ND |
| 9 | 剃るクリーム | ERΒ | ONPG | ND | 0.256 | 0.295 | < 0.276 |
| 9 | 剃るクリーム | ERΒ | CPRG | 0.507 | 0.392 | 0.560 | 0.486 |
| 10 | 爪のポーランド語 | ERΑ | ONPG | ND | ND | ND | ND |
| 10 | 爪のポーランド語 | ERΑ | CPRG | ND | ND | ND | ND |
| 10 | 爪のポーランド語 | ERΒ | ONPG | 0.916 | 0.503 | 0.554 | 0.658 |
| 10 | 爪のポーランド語 | ERΒ | CPRG | 0.532 | 0.628 | 0.594 | 0.585 |
| 11 | ローション | ERΑ | ONPG | ND | ND | 2.327 | < 2.327 |
| 11 | ローション | ERΑ | CPRG | ND | ND | ND | ND |
| 11 | ローション | ERΒ | ONPG | 範囲を超えています。 | 2.599 | 1.845 | > 2.222 |
| 11 | ローション | ERΒ | CPRG | -- | 1.986 | 1.236 | 1.611 |
| 13 | 日焼け止め | ERΑ | ONPG | 14.069 | 11.494 | 10.189 | 11.917 |
| 13 | 日焼け止め | ERΑ | CPRG | 4.773 | 5.790 | 5.850 | 5.471 |
| 13 | 日焼け止め | ERΒ | ONPG | 範囲を超えています。 | 258.0万 | 範囲を超えています。 | > 258.0万 |
| 13 | 日焼け止め | ERΒ | CPRG | 0.292 | 0.240 | ND | < 0.266 |
| 15 | リップ クリーム | ERΑ | ONPG | ND | ND | 0.431 | < 0.431 |
| 15 | リップ クリーム | ERΑ | CPRG | ND | ND | ND | ND |
| 15 | リップ クリーム | ERΒ | ONPG | 12.02 | 1.060 | 0.887 | 1.050 |
| 15 | リップ クリーム | ERΒ | CPRG | 0.820 | 0.871 | 0.851 | 0.847 |
表 2。非ゼロの EEQs と PCPs の EEQs。15 PCPs と 3 つの抽出コントロールの 3 つの因数が無水エタノールで均質化された、蒸発、はいアッセイを用いた 3 通をそれぞれ行った 48 サンプルの合計は 50% エタノールで再構成します。8 PCPs 7 PCPs がテストされた濃度のエストロゲンが見つかりませんでした、少なくとも 1 の非ゼロ EEQ があった。EEQ 1、EEQ 2 と EEQ 3 各 PCP の 3 つの因数を参照して、それぞれを別の板に 3 通テストします。EEQ 1、EEQ 2 EEQ 3 の値は、各因数のトリプリケートの手段です。試金で使用される酵母には、人間のエストロゲンの受容器 (ERα または ERβ) の 2 アイソ フォームの 1 が表されます。ONPG および CPRG の 2 枚の比色基板が非冷蔵のプロトコルを使用してテストされました。EEQs の E2 の 7 濃度の LacZ 観 (と R2値 ≥ 0.98) 4 パラメーター ロジスティック回帰を用いていた。ND = アッセイの検出限界値以下。― ― 失われた複製を =。
| アッセイ条件 | モデルのパラメーター | ||||||
| 受容体 | 基板 | 6 d のための 4 ° C で逮捕 | モデル R2 | 成長率 (LacZ ユニット/ng/ml) | 変曲点 (ng/mL) | 漸近線 (LacZ 単位) を下げる | 上部の漸近線 (LacZ 単位) |
| ERΑ | ONPG | 違います | > 0.99 | 8.548 ±1.633 | -0.512 ± 0.025 | -1.623 ±4.408 | 128.11 ±6.31 |
| ERΑ | ONPG | うん | > 0.99 | 7.618 ±0.758 | -0.587 ±0.014 | -8.378 ±2.223 | 99.53 ±2.528 |
| ERΑ | CPRG | 違います | > 0.99 | 8.256 ±2.182 | -0.610 ±0.033 | 0.853 ±3.333 | 62.52 ±3.473 |
| ERΑ | CPRG | うん | > 0.99 | 5.068 ±0.616 | -0.523 ±0.022 | -3.147 ±1.946 | 68.06 ±3.069 |
| ERΒ | ONPG | 違います | > 0.99 | 1.041 ±2.004 | -0.898 ±4.410 | -32.98 ±86.62 | 248.6 ±778.9 |
| ERΒ | ONPG | うん | > 0.99 | 4.327 ±1.289 | -1.736 ±0.087 | 4.654 ±3.087 | 66.37 ±10.75 |
| ERΒ | CPRG | 違います | = 0.99 | 5.673 ±1.764 | -1.914 ±0.052 | 3.925 ±1.679 | 28.05 ±2.334 |
| ERΒ | CPRG | うん | > 0.99 | 4.412 ±1.142 | -1.894 ±0.051 | 2.052 ±1.303 | 22.64 ±2.047 |
表 3。モデル ・ パラメーターの標準曲線の 4 パラメーター ロジスティック回帰の図 2.ONPG および CPRG、2 枚の基板は、両方と 17 時間培養後 6 日間冷蔵期間 2 の人間のエストロゲンの受容器 (ERα または ERβ) の 1 を表現する酵母を使用してテストされました。パラメーターは、±standard エラーとして報告されます。
付録 1。LacZ の値を計算するためのアプリケーション。 アプリケーションを使用するには、最初 (材料表に記載) として無料の Java ソフトウェアをダウンロードします。LacZ アプリケーションを開きます。板レイアウトをアプリケーションで使用する必要があります、図 1に示したプレート レイアウトと同じであります。いくつかのサンプルの井戸を使用しない場合は、LacZ のアプリケーションに貼り付けられない吸光度データセット内のプレース ホルダーとして空の井戸から吸光度の測定値を保持します。 これはアプリケーションでプレートの空間のレイアウトが保持され、メディア コントロール井戸が必要な場所にあることを保証します。 さらに、空のセルがある場合、アプリケーションは実行されません。(ONPG) の OD405測定値、または「ctrl + v」のキーボード コマンドを使用してすべての井戸の (CPRG) の OD574朗読で貼り付けまたは「コマンド + v、」使用しているコンピューターのプラットフォームに応じて。時間の色を生成する試金のための培養時間の金額を入力 (ステップ 5.4; から 40 分間たとえば、0.66667 h)。次へをクリックします。ステップ 5.3 から外径610朗読に貼り付けます。[送信] をクリックします。LacZ 結果が表示され、「ctrl + c」を押すか、「コマンド + c,」によって使用されているコンピューターのプラットフォーム上でコピーすることができます。このファイルをダウンロードするここをクリックしてください。
付録 2。EEQs の計算の統計ソフトウェア オプション。EEQs は、3 つの表示オプションのいずれかを使用して計算できます。 1 を使用してについて説明します。JMP のソフトウェアまたは 2。付録 2 は、R のコードを提供しています。 R コードは、3 に変換されています。https://furmanbiology.shinyapps.io/YESapp/ で利用可能なアプリケーション形式。このファイルをダウンロードするここをクリックしてください。
付録 3。サンプル データ収集酵母そのエクスプレス ERα と CPRG 基板として使用しています。測定610を OD し、単一の代表的な PCP サンプルが含まれ、計算の LacZ 値とともに各 7 E2 の規格・車両メディア コントロールの574を OD します。LacZ の基準値は手順 7 a で説明したように標準曲線の 4 パラメータ ・ ロジスティック回帰モデルを構築に使用された & 上記 B。モデルは、ng/mL のマイクロ プレートのウェルでの代表的なサンプルの EEQs の帳票見積もりの補間に使用されました。これらの値が EEQs ng/g サンプル (ステップ 8.1) の表現に変換されます。このファイルをダウンロードするここをクリックしてください。
はい、水、食品、植物組織、パーソナルケア製品などの環境試料中エストロゲンのリガンドを検出するために使用する低コストの方法です。データ比較 2 のエストロゲンの受容器 (ERα と ERβ)、2 基板 (ONPG および CPRG)、(冷凍せず 2 d プロトコル) と 7 日間プロトコル 2 のタイムラインで紹介冷凍はいアッセイを介してパーソナルケア製品でエストロゲンを測定するため。7 d CPRG および ERα および/または ERβ を最も表現する酵母を使用して冷蔵プロトコルを定量化 EEQs も時間の制約と互換性があるが一度だけ会う学部実験室のコースによって課される間/週いくつかの時間。実際には、冷凍せず 2 d 分析と比較して、7 日間冷蔵アッセイと関連付けられた差異を低減プレート複製間で。さらに、標準曲線の直線部分は、冷蔵の試金を使用して収集されたデータに少し増築。標準曲線の直線部分はアッセイの検出範囲を定義、サンプル EEQs を補間するために使用できる標準的なカーブの部分だけです。
すべてがテストされたサンプルの 1 つで EEQs CPRG を使用して測定された ONPG を定量化したものよりも低かった。高い吸光係数と低 Kmと V最大CPRG は ONPG17よりも 10 倍以上敏感。したがって、CPRG は低濃度で使用することができます、β-ガラクトシダーゼの低い量を検出する使用ことができます。これらの理由から、CPRG は ONPG18,19より一般的に優先されます。ただし、大きい基板感度は低い EEQ 値検出 CPRG を説明しません。その他著者2,18によって書きとめられるように、アッセイのマトリックス干渉のため ONPG で検出された高い EEQ 値可能性があります。パーソナルケア製品の抽出物からの黄色い色素は、ONPG で検出 EEQ 値をふくらませることができました。この問題を回避他の人にがの実験的なデザイン2, 実験で皿の数を 2 倍にするアプローチで顔料を含みます。マトリックス干渉は問題が発生する可能性があります、それはより高価な ONPG より長い培養時間を必要とするが、CPRG ははい試金のための望ましい基板をあります。さらに、β-ガラクトシダーゼによって基板の胸の谷間による色変化は CPRG、やすく結果を視覚化する学生のためのより劇的です。
ミラーら(2010), 誰がこのプロトコルで使われる酵母を設計、その酵母 ERβ 30 x を ERα、私たちのデータ14によって実証されて見つけることを表現する酵母より 17 β-エストラジ オールに敏感だったと指摘しました。プラスミド構築、ミラーらの潜在的なニュアンスとは別(2010 年) はこの感度14の違いを説明できなかった。1 つ 2 つのプラスミドの構造の違いは、ERβ 式はグルコースやガラクトースのいずれかで調整されるに対し、ERα 式がガラクトース、によって調節されていることです。はい試金で使用される酵母はグルコース メディアで培養、彼らは、アッセイの開始時に希釈されたときのみガラクトースを与えられました。したがって、酵母 ERβ を表現するがそれによってエストロゲンのリガンド感受性を授与、アッセイの開始前に受容体タンパク質の高いコピー数を蓄積しました。
ERα 発現酵母の低感度は、ERα ERβ と比較して測定試料中エストロゲンの非検出率を説明するかもしれない。可能性を高めるため、このサンプル EEQs、検出ユーザー可能性があります別の抽出溶剤とメソッドを採用してまたは酵母にサンプルの高いボリュームを追加します。高いサンプル ボリュームを使用すると、標準およびサンプルの同じボリュームことができますアッセイに使用するように E2 の基準の濃度が調整必要があります。追加のより多くのサンプルの 1 つの制限は、酵母が培養温度 30対35 ° C の20で良い耐性を持つ 6-10% エタノールだけを容認することです。酵母のエタノールの効果を制御するため捜査は帳票「酵母のみ」井戸をプレート レイアウトに追加してこれらの「酵母のみ」井戸の外径610がすぐに車両制御井戸の外径610に匹敵することを確認ください。LacZ バッファーの追加。また、エタノールに溶解した試料は、乾燥マイクロウェル プレートと酵母を追加する前に沸騰エタノールに追加できます。また、ジメチルスルホキシド (DMSO) を使用すると、はいサンプル溶剤が試金が、酵母と DMSO の最終作業の濃度は 112に限定されるべき。
はいアッセイは、環境試料中エストロゲンを検出するための強力なスクリーニング ツールです。具体的には、[はい] は、遺伝子式14を直接にエストロゲン応答の要素と相互作用する核のエストロゲン受容体に結合するリガンドを検出します。しかし、はい、重要な制限事項があります。はい膜エストロゲン受容体などの非原子力機構や活性剤蛋白質 1 (AP-1) 転写因子などの追加要素を含むメカニズムを通じて働く EEs を検出しません。また、酵母は、哺乳類のセルとして同じ代謝能力を持っていない、ためはいはエストロゲンに代謝活性化を必要とするリガンドを検出できません。
さらに、はいアッセイは、複雑な試料中エストロゲン配位子間容易に区別できません。代わりに、エストロゲン、抗エストロゲンの配位子の合計効果である純エストロゲンを測定します。ER 拮抗薬の濃度を定量化する混合物の阻害活性の評価するには、標準のアゴニスト (17 β-エストラジ オール) とテスト サンプル濃度12各種酵母を培養してアッセイを変更できます。このプロセスはどう拮抗薬のサンプルでは、アゴニストによるレポーターの活動を減らすことができます、サンプルの ER 拮抗薬の存在を識別するため有用なスクリーンを提供しています。
ここで提示されたプロトコルは、いくつかのサンプルの抽出およびサンプル準備の手順に変更が必要なものの、サンプル各種を収容できます。たとえば、一部のパーソナルケア製品の EEQs の間では様々 をレプリケートします。可変サンプル油滴を含むがちか完全に均一なより脂溶性溶媒ジエチル エーテルなどが参考になることを示すなかったそれ以外の場合。また、オイルとパーソナルケア製品のワックスは、50% エタノール 100% エタノールの代わりにサンプルを抽出することにより除外できます。50% エタノール抽出はまたより多くの水溶性エストロゲン リガンド (例えば、いくつかの顔料) をキャプチャします。しかし、50% エタノール 100% エタノールよりもゆっくりと蒸発、抽出時間を延ばすことができます。さらに、(石鹸) などのいくつかのサンプルが減らされた細胞密度測定 (外径610) の結果、酵母細胞傷害性。フォックスらこのようなサンプルが希釈し、再テストするセル密度の違いは車両制御井戸12と比較して 30% を超える場合、(2008 年) をお勧めします。
はい試金分析研究目的のため使用する場合は、先手を打って 4.5 の手順で酵母に追加する抽出物の適切なボリュームを決定するサンプル プールの稀釈曲線をテストできます。また、抽出が同時に複数ボリューム (例えば、5 μ L と 4.5 の手順で酵母に追加 20 μ L 抽出) でテストことができますまたは桁 (例えば、0.2 μ L、2 μ L、20 μ L) をまたがる希薄。エキスの「適切な」のボリュームは、標準曲線の線形部分に沿って LacZ 値を照合することによってエストロゲンを識別するものです。最適化は、酵母、細胞毒性、偽陰性は、標準曲線を超えるエストロゲンなどにあまりまたはほんのわずかのサンプルを追加することによって引き起こされる問題を防ぐことができます。前述のようは、酵母がプレート間で一貫性のあるボリュームとエタノールやその他の車両の濃度にさらされているような配位子の量が異なるを使用する場合サンプルおよび E2 標準のボリュームを調整する必要があります。
偽陰性の可能性、にもかかわらずはいアッセイで識別されている層 3 テスト ツールとして内分泌かく乱物質の Schugら(2013) 内分泌かく乱作用 (TiPED)21のための包括的な階層型プロトコルを開発しました。アッセイは、学部教育は、内分泌かく乱、細胞培養、受容体結合、酵素活性、遺伝子工学、統計、および実験の設計に関連する概念を教えるための貴重です。アッセイを使用する学生はまた連続希釈基準など基本的かつ広範に適用される研究室スキルを練習します。抽出サンプルです。ソリューション;構築し、標準曲線の補間計算濃度;ソリューション;生殖不能の技術を実証培養細胞;変数とコントロールを識別します。収集、整理、およびデータの分析構築して、グラフの解釈micropipettors、分光光度計など一般的な実験装置を使用して。
著者が明らかに何もありません。
このプロジェクト立ち上げルイジアナ工科大学、ファーマン大学からそれぞれ TME と AMR に資金によって資金を供給されました。AMR と南から TME に特典旅行とルイジアナ州評議委員会、全米科学財団から TME にルイジアナ州 EPSCoR Pfund グラントの関連付けられている大学から TME 2015 学部発展助成金によって提供された追加資金、南の大学。「私たちに手を与えること"を統計的分析とクリストファー ・ ムーア氏支援のため博士デビッド Eubanks (ファー) を撮影中に感謝いたしますと。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| <ストロング>機器 | |||
| ボルテックスミキサー(シングルまたはマルチチューブ用) | フィッシャーサイエンティフィック(www.fishersci.com) | 02-215-365 | どのミキサーでも十分です。 |
| バケツ遠心分離機 | フィッシャーサイエンティフィック (www.fishersci.com) | 75-063-839 | 4000rpmで円錐管を遠心分離する能力があれば、どのバケツ遠心分離機でも十分です。 |
| ブンゼンバー | フィッシャーサイエンティフィック (www.fishersci.com) | 17-012-823 | ブンゼンバーナーで十分ですが、アルコールバーナー (フィッシャーサイエンティフィック 04-245-1) を代わりに使用できます。 |
| インキュベーター | フィッシャーサイエンティフィック(www.fishersci.com) | 50125590H | は、30°Cを維持できる場合、どのインキュベーターでも十分です。 |
| マイクロプレートリーダー | BioTek (www.biotek.com) | EPOCH2 | 405、574、610nmの波長で吸光度を測定できる場合は、別のブランドのプレートリーダーで十分です。 |
| Gen5マイクロプレートリーダーおよびイメージャーソフトウェア | BioTek (www.biotek.com) | GEN5 | 必要なソフトウェアは、プレートリーダーのメーカーとモデルによって異なります。GEN5ソフトウェアは、BioTekプレートリーダーと併用することを目的としています。 |
| 冷蔵庫 | フィッシャーサイエンティフィック(www.fishersci.com) | 05LREEFSA | 4°Cを維持することができるならば、どんな冷蔵庫でも十分です。 |
| ピペッターまたはピペットエイドは1 - 10 mLの血清学的ピペットと互換性があります | フィッシャーサイエンティフィック (www.fishersci.com) | 13-681-15E | 1 & 10 mLの血清ピペットと互換性があれば、どのピペットでも十分です。 |
| P10マイクロピペッター | フィッシャーサイエンティフィック(www.fishersci.com) | F144562G | 5μ;lを分配できる場合、どのマイクロピペッターでも十分です。 |
| P200マイクロピペッター | フィッシャーサイエンティフィック(www.fishersci.com) | F144565G | マイクロピペッターは、最大200μ;lを分注できる場合、十分です。 |
| P300マルチチャンネルピペッター | フィッシャーサイエンティフィック(www.fishersci.com) | FBE1200300 | 50 - 205 μlを分注する能力があれば、どんなマルチチャンネルピペッターでも十分です。 |
| リピーティングピペッター | フィッシャーサイエンティフィック(www.fishersci.com | F164001G | 100〜320µを提供できる必要があります。l;このピペッターは、代わりにマルチチャンネルピペッターを使用できるため、オプションです。 |
| Name | 会社 | カタログ番号 | コメント |
| Supplies | |||
| Sterile 15 mLコニカルチューブ、キャップ付き | フィッシャーサイエンティフィック (www.fishersci.com) | 05-539-801 | |
| ガラスシンチレーションバイアル | フィッシャーサイエンティフィック (www.fishersci.com) | 03-337-4 | |
| ポリスチレン 96 ウェル平底マイクロプレート (蓋付き) (非滅菌) | フィッシャーサイエンティフィック (www.fishersci.com) | 12565501 | |
| ポリプロピレン 96 ウェル平底マイクロプレート 蓋なし | コールパーマー (www.coleparmer.com) | EW-01728-81 | |
| 100 mLガラスビーカー | フィッシャーサイエンティフィック (www.fishersci.com) | 02-539H | オートクレーブ可能であれば、どのガラスビーカーでも十分です。 |
| 250 mLガラス製三角フラスコ | フィッシャーサイエンティフィック社(www.fishersci.com) | FB500250 | オートクレーブ対応であれば、ガラス製の三角フラスコで十分です。 |
| 無菌、粘着性、多孔質フィルム | VWR (www.vwr.com) | 60941-086 | |
| 金属鉗子 | フィッシャーサイエンティフィック (www.fishersci.com) | 12-000-157 | 金属製の鉗子なら何でも十分です。 |
| 試薬リザーバー | フィッシャーサイエンティフィック (www.fishersci.com) | 07-200-127 | |
| ろ過ユニット (0.2 & micro;m) | フィッシャーサイエンティフィック (www.fishersci.com) | 09-761-52 | |
| 噴出ボトル(エタノール用) | フィッシャーサイエンティフィック (www.fishersci.com) | 02-897-10 | 任意の実験室噴出ボトルで十分です。 |
| オートクレーブ可能な保存ボトル | フィッシャーサイエンティフィック (www.fishersci.com) | 06-414-1D | オートクレーブ可能なガラス製保存ボトルで十分です。 |
| 10 mLガラス血清ピペット(滅菌) | フィッシャーサイエンティフィック(www.fishersci.com) | 13-678-27F | ガラス血清ピペットで十分です。 |
| 1 mLガラス血清ピペット(滅菌) | フィッシャーサイエンティフィック(www.fishersci.com) | 13-678-27C | ガラス血清ピペットで十分です。 |
| P10マイクロピペッターのヒント | USA Scientific (www.usascientific.com) | 1120-3810 | 上記のマイクロピペッターと互換性があれば、どんなヒントでも十分です。 |
| P200マイクロピペッターのヒント | USA Scientific (www.usascientific.com) | 1120-8810 | 上記のマイクロピペッターと互換性があれば、どんなヒントでも十分です。 |
| P300マイクロピペッターのヒント | USA Scientific (www.usascientific.com) | 1120-9810 | 上記のマイクロピペッターと互換性があれば、どんなヒントでも十分です。 |
| リピートピペッター用シリンジのヒント | フィッシャーサイエンティフィック社(www.fishersci.com) | F164150G | リピートピペッターを使用する場合にのみ必要です。 |
| 滅菌ペトリ皿 | フィッシャーサイエンティフィック(www.fishersci.com) | FB0875712 | どんな滅菌シャーレでも十分です。 |
| パラフィルム | フィッシャーサイエンティフィック (www.fishersci.com) | S37440 | |
| 名前 | 会社名 | カタログ番号 | コメント |
| 酵母 | |||
| Saccharomyces cerevisiae株 (e.g., W303a) | American Type Culture Company (ATCC) (www.ATCC.org) | MYA-151 | 組換え酵母も、著者からのリクエストに応じて入手可能です。 |
| ER&αの受容体/レポータープラスミド; | Addgene (www.addgene.org) | pRR-ERalpha-5Z (プラスミド #23061) | |
| ER&βの受容体/レポータープラスミド; | Addgene (www.addgene.org) | pRR-ERbeta-5Z (プラスミド #23062) | |
| 名前< | strong>会社 | カタログ番号 | コメント |
| Chemicals | |||
| Difco agar | BD (www.bd.com) | 214530 | |
| Dithiothreitol | Sigma (www.sigmaaldrich.com) | D0632 | ご注意: ジチオスレイトールは、急性の皮膚および眼の刺激性物質です。 適切な個人用保護具(手袋、ドラフト、防塵マスク)を使用して、皮膚や目の接触、吸入、摂取を避けてください。 |
| オルト-ニトロフェニル-&β;-D-ガラクトピラノシド | Σ(www.sigmaaldrich.com) | N1127 | |
| クロロフェノールレッド-&β;-D-ガラクトピラノシド | Σ(www.sigmaaldrich.com) | 10884308001 | |
| 酵母窒素塩基 | Σ(www.sigmaaldrich.com) | Y0626 | |
| グルコース | Σ(www.sigmaaldrich.com) | G8270 | |
| ガラクトース | Sigma (www.sigmaaldrich.com) | G5388 | |
| アデニン硫酸塩 | Sigma (www.sigmaaldrich.com) | A9126 | |
| Uracil | Sigma (www.sigmaaldrich.com) | U0750 | |
| ロイシン | Sigma (www.sigmaaldrich.com) | L8000 | |
| Histidine | Sigma (www.sigmaaldrich.com) | H8000 | |
| 17 β-Estradiol | シグマ(www.sigmaaldrich.com) MPバイオメディカル | E8875-250 mg 0219456401 - 1 mg | 注意: エストラジオールは発がん性物質および生殖毒性物質として疑われています。 吸入、飲み込み、または皮膚から吸収されると有害です。 エストラジオールは、母乳で育てられた子供や胎児に害を及ぼす可能性があります。 エストラジオールは水生生物に非常に有毒です。適切な個人用保護具(手袋、ドラフト、防塵マスク)を使用し、妊娠中および授乳中の曝露を避けてください。エストラジオールは有害廃棄物として処分し、環境に放出しないでください。 |
| 100%エタノール | Pharmco-Aaper (www.pharmcoaaper.com) | 111000200 | |
| リン酸ナトリウム 一塩基性 一水和物 | Sigma (www.sigmaaldrich.com) | S9638 | |
| リン酸ナトリウム二塩基性 (無水) | Sigma (www.sigmaaldrich.com) | S0876 | |
| 塩化マグネシウム | Sigma (www.sigmaaldrich.com) | M8266 | |
| 塩化 | カリウムSigma (www.sigmaaldrich.com) | P9333 | |
| Sarkosyl (N-lauroylsarcosine ナトリウム塩) | Sigma (www.sigmaaldrich.com) | L5125 | |
| 炭酸ナトリウム | Sigma (www.sigmaaldrich.com) | S7795 | |
| Name | 企業名 | カタログ番号 | コメント |
| Software | |||
| Excelスプレッドシートソフト | Microsoft | Excelは、データ出力を管理し、R分析用の.csvファイルを生成するための便利なスプレッドシートソフトウェアです。 | |
| Javaソフトウェア(付録1のアプリケーションに必要) | Oracle Corporation | 付録1のアプリケーションを使用してLacZ値を計算するには、まず無料のJavaソフトウェア(https://www.java.com/en/download/)をダウンロードしてから、付録1のLacZアプリケーションを開きます。 アプリケーションで作成されたLacZの結果は、PCキーボードの「control(ctrl)+c」、Macのキーボードの「command+c」を押すことでコピーできます。 | |
| JMP統計ソフトウェアバージョン13.0.0 | SAS研究所 | 付録2には、JMPを使用してLacZデータを4パラメータのロジスティック回帰曲線に適合させる方法が記載されています。この曲線は、エストラジオール標準曲線に対して、テストサンプルのエストラジオール当量(EEQ)を補間するために使用されます。 | |
| R統計計算およびグラフィックソフトウェア | R財団 | 無料のRソフトウェアは、https://www.r-project.org/. からダウンロードできます。R を使用して LacZ データを 4 パラメーターのロジスティック回帰曲線に適合させる方法とコードは、付録 2 に記載されています。 |