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방법 논문

세포 기반 에스트로겐 수용체를 사용하여 식물에스트로겐에 대한 검사 β 리포터 분석

3.9K 조회수

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DOI:

10.3791/61005

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2020년 6월 7일

 ,  , 

이 논문에서

요약

우리는 에스트로겐 활성에 대한 인간 및 비 인간 영장류 식품을 선별하기위한 기자 분석 β 시판 가능한 에스트로겐 수용체를 최적화했습니다. 우리는 알려진 에스트로겐 성 인간 음식 콩 높은 등록 을 보여 줌으로써이 분석 확인, 다른 식품은 활동을 표시 하지 않는 동안.

초록

식물은 많은 동물을위한 음식의 원천이며 수천 개의 화학 물질을 생산할 수 있습니다. 이러한 화합물 중 일부는 내 분 비 기능 등 그들을 소비 하는 척추 동물에 생리 적 과정에 영향을. 가장 잘 연구된 내분비 활성 식물화학 물질인 식물성 물질은 척추동물 내분비 시스템의 시상라모-뇌하수체 골나달 축과 직접 상호 작용합니다. 여기서 우리는 에스트로겐성 생물학적 활성을 갖는 화합물의 존재를 위해 식물 추출물을 선별하기 위해 세포 기반 분석의 새로운 사용을 제시합니다. 이 분석체는 고도의 발현 에스트로겐 수용체 베타 (ERβ)로 설계된 포유류 세포를 사용하고 루시파아제 유전자로 감염되었습니다. 에스트로겐 활성 화합물에 노출 빛을 생산 하는 세포 결과. 이 분석은 생물학적 에스트로겐 성 활동을 테스트하는 신뢰할 수 있고 간단한 방법입니다. 그것은 일시적인 과도 분석, 특히, 사용의 용이성, 세포의 안정성 및 분석의 감도에 대한 몇 가지 개선이 있습니다.

서론

식물은 생존, 번식, 성장, 발달 및 행동1에중요한 칼로리와 영양소를 제공하는 많은 동물에게 필요한 식량 공급원입니다. 식물은 수천 개의 화학 물질을 생산하며, 많은 화학 물질은 자체 성장, 금식 유지 보수 및 재생을 위한 적응으로 많은 것을 생산합니다. 다른 화합물, 간주 식물 이차 대사 산물 (PSM), 덜 명확한 기능을 가지고, 일부는 독성과 가능성이 약초 및 기생에 대한 방어로 사용하지만 (예를 들어, 알칼로이드, 탄닌)2,3. 이러한 화학 물질 중 일부는 내분비 기능과 같은 동물의 장기 생리 적 과정에 영향을 미칠 수있는 능력을 가지고 있지만, 이러한 내분비 활성 식물화학 물질이 척추 동물 내분비 시스템과 상호 작용하는 이유는 여전히 불분명2,4.

가장 잘 연구된 내분비 활성 식물화학 물질인 식물성 내스트로겐은 구조적으로 나기능적으로 에스트로겐을 모방하여 척추동물 내분비 시스템5의hypothalomo-뇌하수체 고나달 축과 직접 상호 작용하는 ....

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프로토콜

1. 식물 재료의 준비

  1. 리오필라이저를 사용하여 신선한 수거된 건조 식물 아이템을 동결하십시오.
    1. 빛으로부터 샘플을 보호하기 위해 건조 공정 중에 알루미늄 호일로 챔버를 덮습니다.
    2. 샘플이 완전히 건조하도록 하기 위해 챔버가 더 이상 차갑게 느껴지지 않고 계량시 더 이상 질량을 잃지 않도록 합니다.
    3. 분쇄 될 때까지 빛이없는 멸균 낮은 잔류 물 봉투에 말린 식물을 저장합니다.
  2. 0.85mm 메쉬 스크린을 갖춘 분쇄 공장을 사용하여 샘플을 미세하게 연마합니다.
    1. 추출 될 때까지 빛이없는 가방에 접지 샘플을 저장합니다.

2. 식물 이차 대사 산물 추출

  1. 이차 식물 대사 산물을 추출하려면 HPLC 급 메탄올의 10 mL에 건조 된 샘플 1 g의 비율을 사용합니다.
    1. 분석 균형에 샘플을 무게와 적절한 크기의 Erlenmeyer 플라스크 (125 – 250 mL)에 추가합니다. 그런 다음 메탄올의 적절한 볼륨을 추가합니다. 추출된 샘플의 질량을 기록합니다.
    2. 알루미늄 호일로 식물 메탄올 용액을 덮은 다음 궤도 셰이커에서 3일 동안 실온(RT)에서 100rpm....

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결과

인간의 식단에서 흔히 발견되는 과일과 채소의 22추출물은 에스트로겐 화합물의 존재를 위해 선별되었습니다. 완두콩 가족은 식물성 식물성 식품16의알려진 공급원뿐만 아니라 무화과, 날짜, 옥수수, 당근, 사과, 바나나, 딸기, 토마토, 케일 및 양배추와 같은 콩류를 포함한 다양한 식품을 분석했습니다. 내분비 방해 화합물은 일반적인 물질 (예를 들어, 플라스틱 및 살충제)에서 발견되며 일부는 ERs17을통해 생물학적으로 활성화됩니다. 가능하면 유기 및 비무기 재배 품목 모두 에스트로겐 활성을 가진 살충제가 결과에 영향을 줄 수 있는 가능성을 설명하기 위해 분석되었습니다.

각 식물 식품 품목은 삼중으로 도금되었고 광미계는 상대 조명 단위 (RLUS)에서 각 우물의 활동을보고했습니다. RLUs의 배경 수준은 표준 8, 제로 농도와 표준 곡선에서 결정되며 참조에 사용됩니다.  곡선의 0점에 대한 RLU 위.......

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토론

개별적으로 검사하는 의약품 제제에 개발된 ERβ 리포터 분석체는 ERβ를 통해 생물학적으로 활성된 식물성 에스트로겐을 위한 식물성 식품을 선별하는 데도 적합하다. 프로토콜에서 중요한 고려 사항은 식물 샘플을 신중하게 치료하는 것을 포함합니다 : 신선한 식물 재료는 성형 또는 기타 생물학적 저하를 방지하기 위해 신속하게 건조되어야하며 화합물(18)의광분해를 방지하기 위해 빛으로부터 멀리 보관해야합니다. 제조업체에서 제공하는 분석프로토콜(12)은 명확하며 스크리닝 을 위해 거의 수정이 필요합니다. 제조업체가 제안한 표준 곡선은 상부 및 하단 고원을 유지하면서곡선(그림 1)의지수 범위에 속하는 점수를 증가시키기 위해 이 프로토콜에서 수정되었습니다. 정량 분석을 위해이 분석을 사용할 수 있지만, 우리의 목적은 식물을 생물학적 효과, 음식 선택 및 동물을 소비하는 동물의 다른 행동에 높은 활성을 연결.......

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

저자는 영장류 식물 성 식품의 에스트로겐 활동을 결정하기 위해 일시적인 과실 작용 작용의 사용에 초기 교육에 대한 데일 라이트먼에 감사드립니다. 브래드포드 웨스트리치와 C. 에릭 존슨 덕분에 실험실 장비를 설치하고 학생들을 추출 방법으로 교육하는 데 도움을 주었습니다. 마지막으로, 이 연구에 자금을 지원해 주신 인디애나 대학교에 감사드립니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
1000 &마이크로; L 피펫
20 µ L 피펫
200 µ L 피펫
37 ° 수조
37 °, 가습 5% CO2 인큐베이터
70% 에탄올
분석 저울
세포 배양 등급 층류 후드
디메틸 설폭사이드
일회용 매체 분지, 멸균
물방울 여과 시스템
삼각 플라스크125 mL 및 250 mL
HPLC 등급 메탄올
인간 ER β Reporter Assay System, 1 x 96-well format assayIndigo BiosciencesIB00411Assay kit - 24개의 시료와 표준
곡선 동결 건조기
다중 채널 피펫
오비탈 쉐이커
플레이트 판독 광도계분석 ex. Bioteck Synergy HTX
rotory evaporator
둥근 바닥 플라스크50 mL 및 300 mL
멸균 마이크로 원심분리기 튜브 또는 멸균 다중 채널 매체 세면대,
멸균 팁200 µ L 및 1000 & 마이크로; L
Whatman 등급 1 종이
소용돌이 팩 가방멸균 폴리에틸렌 가방

참고문헌

  1. Wasserman, M. D., et al. Estrogenic plant consumption predicts red colobus monkey (Procolobus rufomitratus) hormonal state and behavior. Hormones and Behavior. 62 (5), 553-562 (2012).
  2. Wasserman, M. D., Milton, K., Chapman, C. A.

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재인쇄 및 허가

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