뮤신은 0.2에서 200메가달톤(MDa) 범위의 고분자량 당접합체입니다. 그 크기 때문에 뮤신은 기존의 폴리아크릴아미드 겔을 관통하지 않으며 분리를 위해 더 큰 기공을 필요로 합니다. 당사는 상대적 정량화를 평가하고 폴리머 어셈블리를 연구하기 위해 mucin agarose gel 전기영동에 대한 자세한 프로토콜을 제공합니다.
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뮤신은 0.2에서 200메가달톤(MDa) 범위의 고분자량 당접합체입니다. 그 크기 때문에 뮤신은 기존의 폴리아크릴아미드 겔을 관통하지 않으며 분리를 위해 더 큰 기공을 필요로 합니다. 당사는 상대적 정량화를 평가하고 폴리머 어셈블리를 연구하기 위해 mucin agarose gel 전기영동에 대한 자세한 프로토콜을 제공합니다.
뮤신, 점막 표면에 선을 긋고 무겁게-당화 단백질, 침입 병원균에 대해 상피 세포를 보호하여 타고난 방어의 핵심 구성 요소로 진화했다. 이러한 거대 분자의 주요 역할은 점막의 윤활을 추진하면서 입자 트래핑과 간격을 촉진하는 것입니다. 단백질 합성 중에 뮤신 극적 이들 분자의 질량 및 크기를 증가 강렬한 O 글리코 실화 및 멀티 머화를 겪는다. 이러한 번역 후 변형이 점액의 점탄성 특성에 대한 중요하다. 이들 분자의 복잡한 생화학 적 및 생물 물리학 적 성질의 결과로서, 뮤신과 협력하여 통상의 단백질의 분석 방법에 의해 극복 될 수없는 많은 문제점을 제공한다. 예를 들어, 높은 분자량 일반 폴리 아크릴 아미드 겔 전기 영동을 통해 이동을 방지 및 접착 성질은 실험 튜브에 접착시킨다. 그러나, 건강 점액의 역할을 조사(예., 점막의 무결성 유지)과 질병 (예., hyperconcentration, mucostasis, 암) 최근에 얻은 관심과 뮤신은 치료 대상으로 연구되고있다. 생산과 점액 거대 분자의 기능의 더 나은 이해는 새로운 제약 접근 방법, 예를 들어, 점액 과립 세포 외 유출 및 / 또는 mucolytic 에이전트의 억제제가 발생할 수 있습니다. 따라서, 일관되고 신뢰할 수있는 프로토콜은 점액 생물학은 과학의 발전에 중요한 조사합니다. 여기서는, 아가 로스 겔 전기 영동을 사용하여 점액 고분자 분리 니트로 셀룰로오스 막에 단백질을 전송하고, 점액 특정 항체의 신호뿐만 아니라, 적외 형광 겔 리더를 검출하는 종래의 방법을 설명한다. 이러한 기술은 점액 정량 멀티 머화를 결정하고, 점액에 대한 약리학 적 화합물의 효과를 시험하기 위해 널리 적용 할 수있다.
뮤신은 일반적으로 외부 환경에 노출되는 공동 라인 점막 표면에 의해 생성된다 (예., 호흡, 소화, 생식 책자, 안구 표면) 및 내부 기관 (예, 췌장, 담낭, 젖샘). 이러한 당 단백질의 존재는 표면의 수분을 유지하고 병원체에 대한 물리적 장벽을 형성한다. 점액 생산은 돌이킬 수없는 조직 손상을 일으킬 수 덕트 방해, 세균성 식민지 및 만성 염증으로 이어질 수 있습니다, 점액 hyperconcentration 및 / 또는 비정상적인 점액 속성을 건강 점막하는 것이 필수적이지만. 유사한 이벤트 캐스케이드 여러 질환에서 관찰되는 등., 낭성 섬유증 한 만성 중이염 2 자궁 경부 감염 3. 따라서, 건강과 질환에서 점액의 역할을 이해하고 단백질 식별을 위해 루틴 프로토콜을 설정하는 것이 중요하다.
현재까지19 뮤신 유전자 식별 및 1200에 이르기까지 큰 폴리펩티드 사슬을위한 인코딩 된 (예., MUC1) 22,000 (예를 들어, MUC16) 아미노산에. 뮤신 유전자 패밀리는 두 개의 하위 유형으로 나눌 수있다 점액 겔의 점탄성 특성에 대한 세포 시그널링 및 차폐면에 관여하는 막 - 관련 뮤신, 상기 겔 형성 뮤신은 책임. 막 - 관련 뮤신 주로 단량체이며 소수성 막 - 스패닝 도메인을 통해 세포 표면에 부착. 대조적으로, 겔 형성 뮤신 동적 고분자 네트워크의 형성에 필수적인 여러 폰 빌레 브란트 인자 (vWF의) -like 시스테인 풍부 도메인을 갖는다. 큰 글리 칸은 세린과 apomucin에 걸쳐 분산 트레오닌 잔기에 부착된다. 이러한 고밀도 O 결합 올리고당 분자량 (4)의 80 %에 기여할 수있다. 뮤신 단량체 접속 인트라 및 분자간 이황화 결합은 뮤신 겔 networ의 무결성을 보장케이. 무거운 글리코 실화 및 멀티 머화 결과, 뮤신은 동물계에서 가장 큰 분자에 있으며, 종래의 SDS-PAGE 폴리 아크릴 아미드 겔 및 표준 단백질 사다리를 사용하여 표준 겔 전기 영동에 의해 분석 될 수 없다. 점액 단량체 MUC16의 경우 2 MDA까지 도달 할 수 있지만 이러한 방법은 250 kDa의보다 낮은 분자량 / 별도의 단백질을 해결. 그러나, 고 분자량 단백질 래더 작은 점액 단량체를 연구하는데 사용될 수있다 (예., MUC1).
다양한 기술 뮤신 크기, 형태 및 상호 작용을 연구하기 위해 적용될 수있다. 전통적으로, 뮤신의 생화학 적 특성은 크기 배제 크로마토 그래피 및 면역이어서 변성 버퍼 밀도 (isopycnic) 밀도 구배 원심 분리를 통해 분리 점액에 의해 달성된다 (예., 슬롯 블롯) 5. 동적 및 / 또는 멀티 앵글 빛 산란 뮤신 풍부한 샘플 올리고머 상태에 대한 정보를 제공 1. 또한, 면역 및 투과 전자 현미경과 결합 된 레이트 - 띠 원심 일반적 뮤신 (6)의 고분자 입체 구조를 결정하는 데 사용된다. 질량 분석은, 뮤신을 정량화 단백질 분해 절단을 검출 올리고당 조성물 -1,7,8,8-을 분석하기 위해 사용된다. 이러한 기술들은 시간이 소요 종종 큰 양 및 / 또는 샘플의 높은 농도를 필요로 비싸다. 이 방법은 본 명세서에 기재된 예., 전기 영동에 의해 분리 점액 재현 저비용이고 상대 뮤신 정량을 제공하고, 중합체 조립체를 조사 높은 처리량의 연구에 사용될 수있다. 그러나이 분석은 드문 점액 사용할 수 없습니다 높은 친 화성이 높은 특이성 점액 항체가 필요합니다 (예., MUC19) 또는 특정 종 (예., 돼지, 흰 족제비).
아가로 웨스턴 블 롯팅은 집중하고 함께 점액 풍부한 샘플의 다양한 해결하기 적합50 μg의 / ㎖ (예., 셀 세척) 5 ㎎ / ㎖로 (예., 객담)에 이르기까지 TIONS. 이 분석은 1990 년대에 도입 된 단지 몇 개의 전문 실험실 9, 10에서 수행되었다. 우선,이 기술은 인간의 호흡기 분비물 11,12 뮤신 단량체의 개체군을 식별 돕고 골지체 13 다이머 멀티 머화 하였다 소포체의 이량 체 형성 구성 술잔 세포 올리고머 프로세스를 확인했다. 최근 쥐의 점액에 대한 클론 항체의 생성은 점액을 제거하기위한 테스트 약리 화합물을 작은 동물 모델에 대한 연구 (예., 부족, βENaC, OVA-도전 마우스 모델 점액을) 촉진 및 임상 연구에 연구의 새로운 분야를 개방 폐 14-17. 생물학 및 신규 생성 점액에 대한 관심이 증가의 결과로서, 더 구체적 점액 항체, 우리는를 설명 hereiN 방법론은 아가 로스 겔 전기 영동하고 니트로 셀룰로스 두 색 적외 형광 검출에 의해 진공 반송 뮤신을 분리한다.
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1. 점액 젤 웨스턴 블로 팅에 대한 버퍼를 준비합니다
2. TAE-SDS 아가 로스 젤 준비
3. 샘플로드 및 전기 영동 분리
참고 : 우리의 실험실에서, 우리는 일반적으로 기관지 세척액 포함 마우스와 인간 모두에서 샘플을 사용하여 인간 기관지 상피 세포 (HBE), 인간의 타액과 객담 샘플에서 세포 세척액 (BALF 두 종). 시료 수집시 6 M 우레아로 변성 또는 단백질 분해 효소 저해제 칵테일을 첨가하여 시간 (6 시간)의 짧은 시간 동안 저장 될 수있다.
4. 효율적인 점액 전송을 위해 아가로 오스 젤 감소
6. 막 차단 및 탐지
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우리는 쥐의 폐 (그림 1)에서 폐포 세척액에서 아가로 오스 겔 전기 영동 다음과 같은 점액 표현의 대표적인 결과를 보여줍니다. 이 예에서는 TG-MUC5AC 마우스 모델의 IL-13 처리 다음 뮤신 생산 상향 조절을 보여 아가 로스 겔을 사용 하였다. 웨스턴 블롯 합체 또는 단량체 밴드 신호 강도 (도 2)의 정량 분석에 사용할 수있는 점액 식의 시각적 표현을 나타낸다. 이 방법은 인간 기관지 상피 (HBE) 세포 세척액 인간 객담 시료 뮤신의 발현을 표시 할 수있다. 이 방법은 환원제로 처리 다음 뮤신의 감소를 표시하기 위해 사용될 수있다. 우리는 DTT (그림 3)의 증가 농도로 처리 HBE의 세척 대표 결과를 보여줍니다. 우리는 환원성 연령 치료 뮤신 환원 다음 합체 신호 세기의 손실을 정량화NT (그림 4).
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이 비디오에 설명 웨스턴 블로 팅 점액의 프로토콜은 단백질 검출을위한 정기적 인 기술, 즉., 면역과, 분리 및 DNA 큰 거대 분자를 전송하는 분자 생물학에서 사용되는 종래의 기술을 결합한다. 동일한 기술은 고 분자량 히알루 론산 (18)의 고장과 같은 복잡한 글리코 사 미노 글리 칸의 생물학을 연구하기 위해 적용될 수있다. 이 방법은 분석의 넓은 범위에서 사용할 수 있지만, 성공 아가 웨스턴 블롯 세심한 및 시간 의존적 동작을 요구 단계의 다수에 의존한다. 성공을 최대화하기 위해, 몇 가지 중요한 단계가 검토되어야한다.
샘플 준비 및 겔 로딩은 정확한 결과를위한 중요한 단계이다. 점액이 풍부한 샘플, 즉., 타액,이다, 실험 튜브에 부착 자연, 즉., 피펫 팁, 원심 분리기 튜브, 필터에 의해. 용적 피펫 및 사전 사용피펫 팁은 -wetting 웰로 점탄성 물질의 로딩을 용이하게 할 수있다. 이러한 샘플 ...
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저자는 공개 충돌이 없습니다.
저자는 이 작업을 완료하는 데 중심이 된 지도와 멘토링에 대해 John Sheehan 박사와 Lubna Abdullah 박사에게 감사를 표합니다. 이 연구는 미국 국립보건원(National Institutes of Health, P01HL108808, UH2HL123645)과 낭포성 섬유증 재단 치료학(Cystic Fibrosis Foundation Therapeutics, Inc., EHRE07XX0)의 기금으로 지원되었습니다. Kathryn Ramsey는 NHMRC Early Career Research 펠로우십의 지원을 받고 있습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 트리스 베이스 | 시그마 | T6060-1kg | 1kg |
| 빙하 아세트산 | 시그마 | ARK2183-1L | 1L |
| EDTA | 그마 | EDS-100g | 100g |
| 글리세롤 | 피셔 | BP229-1 | 1L |
| 브로모페놀 블루 | 시그마 | 114391-5g | |
| 5g SDS(도데실황산나트륨) | 시그마 | L6026-50g | 50g |
| 20x SSC (나트륨 식염수 시트르) 버퍼 | Promega | V4261 | 1 L |
| NaCl | Fisher | S271-1 | 1 kg |
| 트리소듐 시트레이트 (Na3C6H5O7) | Sigma | W302600-1kg | 1 kg |
| 10 mM DTT (디티오트레이톨) | Sigma | D0632 | 25 g |
| Milk Powder | Saco | Instant Non-fat dry milk | |
| Dulbecco Phosphate Buffered Saline (D-PBS) | Gibco lifetechnologies | 14200-025 | 500 ml |
| Anti-GFP Goat Primary 항체 (마우스 샘플) | Rockland 항체 및 분석 | 600-101-215 | 1 mg |
| UNC 222 Anti-Muc5b Rabbit Primary 항체 (마우스 샘플) | UNC | ||
| H300, Anti-MUC5B 1차 항체, (인간 샘플) | Santa Cruz | sc-20119 | 200 μ g |
| 45M1 Anti-MUC5AC 1차 항체 (인간 샘플) | Abcam | ab3649 | 100 μ g |
| 당나귀 안티-토끼 800CW IR 염료 | LI-COR Biosciences | 926-32213 | 0.5 mg |
| 당나귀 안티-마우스 680LT IR 염료 | LI-COR Biosciences | 926-68022 | 0.5 mg |
| 전기영동 젤 박스 및 주조 트레이 | 올빼미 분리 시스템 | ||
| 전원 공급 박스 | Biorad | 모델 200/20 | |
| 멤브레인 블로팅 페이 | Amersham | 10600016 | |
| Whatman 종이 및 니트로셀룰로오스 멤브레인 | 지 | 10 439 196 | |
| Boekel/Appligene 진공 블로터 230 v | Expotech USA | 230600-2 | |
| Odyssey 적외선 형광 시스템 | LI-COR Biosciences |
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