蛋白質の集合は、細胞の酸化ストレスを引き出します。このプロトコルでは、アミロイド蛋白質の細胞内の状態およびフローサイトメトリーを使用して、それらに関連付けられている酸化ストレスを監視する方法について説明します。アミロイド β ペプチドの水溶性で集計しやすい亜種の挙動を調べるためのアプローチが使用されます。
方法論記事
蛋白質の集合は、細胞の酸化ストレスを引き出します。このプロトコルでは、アミロイド蛋白質の細胞内の状態およびフローサイトメトリーを使用して、それらに関連付けられている酸化ストレスを監視する方法について説明します。アミロイド β ペプチドの水溶性で集計しやすい亜種の挙動を調べるためのアプローチが使用されます。
タンパク質のフォールディングとアミロイドの立体構造に集約は、発症といくつかの神経変性疾患の進行に関連しています。しかし、少し情報はまだどのように不溶性タンパク質について集計はその毒性で生体を発揮します。細菌や酵母などの単純な原核生物と真核生物のモデル生物は、細胞内アミロイド線維形成、集計の伝達、および毒性の背後にあるメカニズムの私達の現在の理解に大きく貢献しています。このプロトコルでは、酵母の使用は、タンパク質凝集体の形成と細胞の酸化ストレスに与える影響との関係を分析するモデルとして記述されます。メソッドは、フローサイトメトリー (FC) を使用して、式から生じる細胞の酸化損傷の定量化とアミロイド蛋白質の細胞内の可溶性/集計状態の検出を兼ね備えています。この方法は、簡単、迅速、かつ定量的です。研究は、彼らのそれぞれの組み込み集計性癖とアミロイド β ペプチド亜種の大規模なセットによって引き起こされる細胞の酸化ストレスを関連付けることによってテクニックを示しています。
プロテオステイシスはセルのフィットネスと老化のプロセスの基本的な決定要因です。ネットワーク、正しいリフォールディング conformers の誤って折りたたまれたタンパク質のシャペロンおよびその対象となるタンパク質がいくつか保存されているメカニズム1 を確保することを目的と高度な品質管理によって細胞の蛋白質の恒常性を維持します。 ,2,3,4,5。多数の調査では、発症および人間の病気の広い範囲とのプロテオステイシス、タンパクにつながる障害の進行の間のリンクをサポートします。例えば、タンパク質の堆積物の存在の多くの神経変性疾患、アルツハイマー病、パーキンソン病などとハンチントン病6,7、8、病理学的特徴であります。prionogenic 病と非変性アミロイドーシス9。それは、凝集反応の初期のオリゴマーと protofibrillar のアセンブリが混雑した細胞環境の10の他の蛋白質と異常な相互作用を確立する細胞毒性の主な成分エリシターであることが示唆されています。また、その毒性効果11,12を伝播する、細胞間タンパク質介在物 (PI) を送信できます。したがって、それは、PI の形成可能性があります確かに危険な集約された種の存在を処理または主要な副作用のない蓄積があるなどこのセルに特定の場所に制限する解毒機構を構成するかもしれない13,14。
標準的な体外生化学的アプローチは、凝集反応およびそのプロパティ15,16種に重要な洞察を提供しています。しかし、これらの試金で使用される条件は、細胞内で発生する明確に異なると、したがって、その生理学的な妥当性を質問します。タンパク質品質管理、オートファジーは、細胞の酸化還元状態の17,18真核生物19,20,21 の規制など携帯電話経路の注目すべき保全のため ,22,23, 出芽酵母酵母(出芽酵母) 蛋白質の集合の分子決定要因を研究する特権を持つ単純な細胞モデルとして浮上しています。関連する生物学的環境24,25,26で関連付けられた細胞毒性影響。
タンパク質凝集傾向は、本質的に主なシーケンスでエンコード機能です。識別と集計推進の力の評価に基づくアミロイド様構造の形成を予測できるため、ポリペプチド27の地域。しかし、タンパク質の体外集計プロパティを予測するバイオインフォマティクス アルゴリズムの成功にもかかわらずこれらの性癖が生体内で細胞毒性影響に変換する方法を予測には程遠いです。体系的に特定の蛋白質の集合の状態とその関連付けられている細胞の損傷間のリンクに対応する研究はこの計算の制限を回避するために役立つことがあります。この接続は、単一の残渣でのみが異なるが、凝集体内性癖28の連続した範囲を表示するアミロイド β ペプチド Aβ42 の亜種の大規模なセットを利用して、本研究で扱われます。特に、酵母細胞の凝集を起こしやすい蛋白質によって誘発される酸化的損傷の会計構造の種を識別するために FC ベースのアプローチを説明します。方法論は、シンプルさ、高処理能力と正確な定量的測定など多くの利点を提供します。このアプローチでは、PI プレイ酸化ストレスに対する保護の役割を確認可能。
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1酵母文化や蛋白発現。
注: a β 亜種展示位置 19 (Phe19) Aβ42 ペプチド (図 1 a) の 1 つ残基変異による異なる相対集計性癖。これらのペプチドの亜種は緑色蛍光タンパク質 (GFP) 集計記者 (図 1)29として機能するとタグ付けされます。
2. 細胞染色
Note: 新鮮な非誘導細胞は FC 解析中に蛍光のしきい値を確立するネガティブ コントロールとして必要です。
3. フローのフローサイトメトリー解析
注: は、GFP や酸化ストレス プローブ蛍光シグナルを検出するのに適切なレーザーとフィルターを FC セットアップを使用します。流れの cytometer GFP の検出のための 488 nm の青色レーザーと酸化ストレス プローブの蛍光性の検出の 635 nm の赤色レーザーを使用ことができます。GFP および酸化ストレス プローブの発光蛍光の買収がそれぞれ 530/30 nm BP フィルターと 660/20 BP フィルターで実行されます (表 1)。
4. 組換え蛋白質バイオアセッテイ
5. データの解析

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このプロトコルでは、Phe19 がすべて天然蛋白質構成アミノ酸28変異されてどこ Aβ42 ペプチドの 20 個の商品のコレクションを使用する方法について説明します。これらの蛋白質の集計の理論的な性癖は、2 つの異なるバイオ情報アルゴリズム (AGGRESCAN とタンゴ31,32) を使用して分析できます。両方のケースでこの分析を配し、一般的なルールとして疎水性残基と最低最高値荷電と極ものに集約傾向の進歩的なグラデーションをレンダリングします (図 1 b、 1 C)。
実験的 Aβ42 のバリエーションの細胞内凝集状態を追跡するため記述されている実験のプラスミド、Aβ42 のエンコーディングと...
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病気の広い範囲は、携帯電話預金6,7,8,33への誤って折りたたまれたタンパク質の蓄積にリンクされます。アカウント タンパク質濃度を考慮していない、計算のアプローチを使用してこれらの病気の発症を引き起こす分子メカニズムを解明するため多くの努力がなされたまたは体外に近づくと、タンパク質濃度反応中に一定している残る。細胞内タンパク質が常に合成し、混雑と非均質環境で劣化します。これは頻繁にアミロイド蛋白質のインシリコ、 in vitroとin vivoの集計プロパティの不一致を説明します。
複数の理由は酵母などのシンプルな携帯電話モデル集計を勉強する合理的な選択より生物学的文脈で神経変性疾患関連タンパク質の毒性を関連付けられているがあります。例えば、彼らは私たちに...
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 酵母細胞 BY4741 | ATCC | 201388 | 遺伝子型: MATa his3Δ1 leu2&デルタ;0 met15Δ0 ura3Δ0 |
| pESC(-Ura)プラスミド | Agilent Genomics | 217454 | Galプロモーターを使用した酵母発現プラスミド。選択可能なマーカー URA3 |
| 酵母合成ドロップアウト 培地サプリメント | シグマ | Y1501 | |
| 粉末 酵母 アミノ酸を含まない窒素塩基 | シグマ | Y0626 | 粉末 |
| ラフィノース | シグマ | R7630 | 粉末 |
| グルコース | ΣG7021 | ||
| 粉末 ガラクトース | シグマ | G0750 | |
| 粉末リン酸塩緩衝生理食塩水(PBS) | フィッシャーサイエンティフィック | BP3991 | ソリューション10X |
| CellROX Deep Red試薬 | Life Technologies | C10422 | フリーラジカル細胞透過型蛍光センサー、還元状態では非蛍光性、活性酸素種(ROS)による酸化により明るい蛍光を呈し、最大吸収/蛍光は644/665 nmです。 |
| Y-PERタンパク質抽出試薬 | Thermo Scientific | 78990 | 液体細胞溶解バッファー |
| アクリルアミド/ビスアクリルアミド | Sigma | A6050 | 溶液 |
| Bradford 色素試薬 | Bio-Rad | 5000205 | タンパク質濃度をワンステップで測定するための色素試薬 |
| &β;-アミロイド抗体6E10 | BioLegend | 803001 | マウス IgG1.エピトープは、ベータアミロイド(EFRHDS)のアミノ酸3-8内にあります。 |
| ヤギ抗マウスIgG-HRPコンジュゲート | バイオ・ラッド | 1721011 | |
| Membrane Immobilon-P, PVDF | Millipore | IPVH00010 | |
| Luminata forte | Merk | WBLUF0100 | プレミックス済みで、すぐに使用できる化学発光 HRP 検出試薬 |
| フェニルメタンスルホニルフッ化物溶液 (PMSF) | Sigma | 93482 | プロテアーゼ阻害剤。エタノール |
| FACSCantoフローサイトメーター | BDバイオサイエンス | 657338 | 488 を装備GFPの検出用のnm青色レーザー、および635 nm 赤色レーザー / 530/30 nm BP フィルターおよび 660/20 BP フィルター |
| ミニトランスブロット電気泳動 転写細胞 | バイオ・ラッド | 1703930 | タンパク質転移システム |
| ミニプロティアン テトラハンドキャストシステム | バイオ・ラッド | 1658000FC | 電気泳動システム |
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