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방법 논문

눈 Microvessels의 질량 분석 기반 Proteomics 분석을 위한 시료 준비

11.3K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/59140

⸱

2019년 2월 22일

 ,  ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

눈 microvascular 침대의 프로테옴 특성은 인 간에 있는 많은 눈 병 리의 깊이 있는 이해를 위해. 이 연구에서는 단백질 추출 및 질량 분석 기반 proteomics 분석 모델 선박으로 돼지 짧은 후부 속눈썹 동맥을 사용 하는 작은 혈관에서 샘플 준비, 급속 한, 효과적이 고 강력한 방법 보여 줍니다.

초록

격리 된 눈 혈관 고급 기술 접근을 사용 하 여 눈의 병 태 생리 상태를 해독 하기 위해 생체 외에서의 사용은 크게 특정 질병의 우리의 이해 확대. 질량 분석 (MS)-기반된 단백질 분자 메커니즘 및 신호 통로 건강 및 질병에 혈관 침대에서 단백질에 있는 변경은 해명 하는 강력한 도구로 떠오르고 있다. 그러나, MS 분석 이전 샘플 준비 단계 재현할 결과 및 복잡 한 프로테옴의 깊이 있는 설명에 결정적 이다. 이것은 눈 microvessels, 분석에 사용할 수 있는 샘플의 크기는 종종 제한 됩니다 및 따라서, 최적의 단백질 추출에 대 한 도전 포즈의 준비를 위해 특히 중요 하다. 이 문서는 모범적인 retrobulbar 안구 혈관 베드 채용 돼지 짧은 후부 속눈썹 동맥에서에서 샘플 준비에 대 한 효율적인 신속 하 고 강력한 프로토콜을 제공 하기 위해 노력. 현재 메서드 맞추고 상쾌한 균질, 다음 샘플의 펠 릿에서 단백질 추출 절차 샘플 이전 1 차원 젤 전기 이동 법 및 펩 티 드 정화 원심 필터 장치 청소 액체 착 색 인쇄기-분무 이온화 선형 이온 함정 Orbitrap MS 시스템에서 레이블 없는 정량화에 대 한 단계. 이 방법은 눈 microvessels의 proteomics 분석을 위해 특별히 개발 되었습니다, 하지만 우리 또한 설득력 있는 증거는 그것 또한 채택 될 수 있다 쉽게 다른 조직 기반 샘플에 대 한 제공가.

서론

Proteomics, 어떤 허가 통합 및 탁월한 데이터 수집 능력의 분야에서 발전 크게 반영에서 특정 질병 조건 뿐만 아니라 기본 분자 메커니즘에 대 한 우리의 이해에 혁명을는 특정 세포 인구 또는 조직1,2,,34의 생리 적인 상태입니다. Proteomics 또한 때문에 감도 및 편견된 분석으로 최종 진단 및 예 후, 잠재적인 질병 마커의 식별을 용이 하 게 다른 눈 샘플의 안과 연구에 중요 한 플랫폼으로 입증 했다 입증 우아하게 많은 연구에 의해 최근 몇 년 동안, 우리의 일부를 포함 하 여1,5,6,7,8,,910. 그러나, 그것은 종종 특히 신뢰할....

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프로토콜

동물 샘플을 사용 하 여 모든 실험 절차는 비전에서 연구를 위한 협회와 안과 (ARVO) 문을 사용의 동물 안과 및 비전 연구 기관 지침에 대 한 엄격한 준수에서 수행 했다. 이 연구는 실시 하 고 안 과학의 부, 대학 의료 센터 마인츠에 승인 했다.

참고: 시 신경 및 extraocular 조직 돼지 눈 신선한 로컬 도살 장에서 가져온 즉시 사후. Enucleated 눈 버퍼링 차가운 인산 염 (PBS)에 실험실으로 이송 되었고 즉시 사용. 그림 1에 표시 된 워크플로 고용의 도식 개요가입니다.

1입니다. 솔루션

  1. Krebs-Henseleit (K-H)를 준비 하려면 버퍼, 한 건조 하 고 깨끗 한 50 mL 원뿔 원심 분리기 관으로 다음 화학 물질 (NaCl의 27.68 g, NaHCO3의 8.4 g, KCl의 1.4 g, MgSO4, 1.18 g와 KH2포4의 0.64 g)를 무게 및 1.47 g CaCl2 와 다른 관으로 포도의 8.0 g.
    참고: 이러한 ....

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결과

제한 된 샘플 가용성 안과 연구에 주요 단점 중 하나입니다. 대응 하 게, 최적의 단백질에 대 한 추출 방법 같은 안구 혈관은 종종 논란의 여지가 적은 양의 샘플에서 얻을. 날짜 하려면, 특히 retrobulbar 혈관에서 단백질 추출에 대 한 음식을 장만 하는 방법의 부족이입니다. 방법 최적화의 첫 번째 단계와의 증거-원칙 일반적으로 효능과 몇몇의 견고성을 비교 하는 상대적으로 새로운 시 약, T 단백질 추출 세제를 고용 하는 따라서-당, 우리 심장 조직을 사용 하 여 파일럿 연구 실시 쥐 (때문에 간단 하 고 충분 한 샘플 가용성 최적화 단계). 우리는 총 단백질 농도 다음과 같은 시 약을 사용 하 여 식별 하는 총 단백질 비교 하 여 단백질 수익률 비교: T-당 0.02 %n-라우릴-β-D-maltoside (DDM), 1 %3-[(3-cholamidopropyl)-dimethylammonio]-1-프로 판 된 (챕) 1 %amidosulfobetaine-14 (A.......

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토론

다양 한 안구 샘플의 프로 파일링 종합 프로테옴 분자 메커니즘 및 신호 통로 건강 및 질병에 연루를 명료 하 게 하는 중요 하 고 필수적인 첫 번째 단계입니다. 위의 샘플 준비 단계는 강조 표시 된 검토에 의해만 달 호텔 외. 심도 있는 논의로 중요 한 고품질 데이터를 얻을 하 고 이러한 분석에서 얻은 결과의 재현성을 보장, 샘플 처리 절차 눈의 다른 부분에 대 한 2 차원 젤 전기 이동 법 질량 분석 전략1을 채용합니다. 이러한 조사의 라인, 우리의 현재 연구 준비를 위한 급속 한, 강력 하 고 매우 효율적인 MS 호환 샘플 모델 눈 microvessels로 돼지 sPCA를 사용 하 여 최적화 된 단계별 프로토콜을 제공 합니다. 이 조사는 고품질 MS 데이터를 생성 하기 위해 수량 제한 동맥 샘플에서 충분 한 양의 단백질을 추출 하는 특정 방법론의 부족에 따라 시작 되었다. 우리의 방법은 우수한 프로테옴 매핑18수 있도록 마이크로 스케일 기술.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

박사 Manicam 내부 대학 연구 자금 (Stufe 1) 요하네스 구텐베르크 대학 마인츠와 도이치 가운데 (석사 8006/1-1)에서 부여의 대학 의료 센터에서 지원 됩니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
A. Chemicals
1, 4-Dithiothreitol (DTT)Sigma-Aldrich1.11474
염화칼슘 이수화물 (CaCl2)   칼 로스 5239.12.5 미터 
둘베코의 인산염 완충 식염수(PBS) Thermo Fisher Scientific14190169
포름산(CH2O2)AppliChemA0748
HPLC 등급 아세토니트릴(ACN, C2H3N)AppliChemA1605
HPLC 등급 메탄올(CH3OH)Fisher ScientificM/4056/17
HPLC 등급 물 AppliChemA1589
요오도아세트아미드 (IAA)시그마-알드리치I6125
염화칼륨 (KCl)   칼 로스 6781.14.7 밀리미터 
인산이수소칼륨(KH2PO4)  칼 로스 3904.21.2 미터 
LC-MS 등급 아세트산  칼 로스 AE69.1
황산마그네슘(MgSO4)     칼 로스 261.21.2 mM 
NuPAGE 항산화Thermo Fisher Scientific (Invitrogen)NP0005
NuPAGE LDS 샘플 버퍼 Thermo Fisher Scientific (Invitrogen)NP00074x
NuPAGE MES SDS 러닝 버퍼 Thermo Fisher Scientific (Invitrogen)NP000220x
NuPAGE 시료 환원제 Thermo Fisher Scientific (Invitrogen)NP000410x
SeeBlue Plus2 사전 염색 단백질 표준 Thermo Fisher Scientific (Invitrogen)LC5925
시퀀싱 등급 수정된 트립신PromegaV5111
염화나트륨 (NaCl)  칼 로스 9265.2118.3 미터 
탄산수소나트륨(NaHCO3)  칼 로스 965.325 미터 
트리플루오로아세트산(TFA,  C2HF3O2)Merck Millipore108178
α-(D)-(+)- 포도당 일수화물  칼 로스 6780.111 미터 
B. 시약 및 키트
0.5mm 산화 지르코늄 비드 다음 AdvanceZROB05
1.0mm 산화 지르코늄 비드 다음 AdvanceZROB10
콜로이드 블루 염색  키트Thermo Fisher Scientific (Invitrogen)LC6025염색 키트 당 25개의 미니 젤
NuPAGE 4-12 % Bis-Tri 겔Thermo Fisher Scientific (Invitrogen)NP0321BOX1.0 mm, 10-well
Pierce Bicinchoninic Acid (BCA) 단백질 분석 키트 Thermo Fisher Scientific23227
ProteoExtract Transmembrane Protein Extraction Kit, TM-PEKMerck Millipore71772-3키트당 20회 반응
조직 단백질 추출 시약(T-PER)Thermo Scientific78510
C. Tools
96-well V-bottom platesGreiner Bio-One651180
Corning 96-well 플랫-바텀 플레이트Sigma-AldrichCLS3595-50EA
일회용 마이크로톰 블레이드pfm 의료207500014
일회용 메스 #21pfm 의료200130021
해부 핀 Carl RothPK47.1
엑스트라 파인 본 가위  Fine Science Tools14084-08
Falcon 원뿔형 원심분리기 튜브 (50 mL)Fisher Scientific14-432-22
마요 가위, 터프 컷  Fine Science Tools14130-17
정밀 트위저  Fine Science Tools11251-10타입 5
정밀 핀셋, 스트레이트와 엑스트라 파인 팁Carl RothLH53.1타입 5
자체 접착 밀봉 필름, 마이크로플레이트용Ratiolab (vWR)RATI6018412
표준 패턴 펜치  Fine Science Tools11000-12
학생 Vannas 스프링 가위  Fine Science Tools91501-09
Vannas 캡슐 절개술 가위   Geuder19760  직선, 77 mm
ZipTipC18 피펫 팁Merck MilliporeZTC18S096
D. 장비 및 장치
150 × 0.5 mm BioBasic C18 컬럼Thermo Scientific, Rockford, USA72105-150565
30 × 0.5 mm BioBasic C18 pre-column Thermo Scientific, Rockford, USA72105-030515
Amicon Ultra-0.5 3K 원심 필터 장치 Merck MilliporeUFC50039696 팩
분석 저울SartoriusH51
Autosampler CTC Analytics AG, Zwingen, SwitzerlandHTS Pal
BBY24M 총알 블렌더 스톰 다음 AdvanceNA-BB-25
Eppendorf 집중 장치, 모델 5301Sigma-AldrichZ368172
Eppendorf 마이크로 원심분리기, 모델 5424Fisher Scientific05-403-93비냉장
Heraeus Primo R 원심분리기Thermo Scientific75005440냉장
Labsonic M 초음파 호모게나이저 SartoriusBBI-8535027
LC-MS 펌프, 모델 Rheos AllegroThermo Scientific, Rockford, USA22080
LTQ Orbitrap XL 질량분석기 Thermo Scientific, 독일
Multiskan Ascent Plate reader Thermo Labsystemsv2.6
회전기와 소용돌이 neoLab7-0045
티타늄 프로브 (Ø 0.5mm, 80mm 길이)SartoriusBBI-8535612
초음파 수조, 유형 RK 31Bandelin329
Xcell Surelock Mini CellLife TechnologiesEl0001
브레멘

참고문헌

  1. Mandal, N., Heegaard, S., Prause, J. U., Honoré, B., Vorum, H. Ocular proteomics with emphasis on two-dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry. Biological Procedures Online. 12, 56-88 (2010).
  2. Gregorich, Z. R., Ge, Y. Top-down....

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