March 30th, 2011
이 프로토콜은 골격 근육에서 격리 mitochondria의 호흡을 연구하는 절차를 설명합니다. 이 방법은 Scorrano에서 적응했다 외. (2007). mitochondrial 절연 절차는 약 2 시간이 필요합니다. mitochondrial 호흡은 약 1 시간에 완료할 수 있습니다.
이 절차의 전반적인 목표는 미토콘드리아를 분리하고 미토콘드리아 호흡을 수행하는 것입니다. 이것은 먼저 스프레이 dly 쥐로부터 골격근을 분리함으로써 수행됩니다. 다음으로, 근육은 균질화되고 미토콘드리아는 원심분리에 의해 분리됩니다.
그런 다음 Bradford 분석을 사용하여 단백질 농도를 측정합니다. 마지막으로, 미토콘드리아 호흡은 거짓말 검사(polygraphy)로 측정됩니다. 궁극적으로 다양한 미토콘드리아 호흡 상태를 통한 산소 소비량을 보여주는 결과를 얻을 수 있습니다.
이 방법은 미토콘드리아 기능의 다양한 중재의 효과와 같은 골격근 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 방법은 골격근 대사에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만 절차를 시작하기 전에 간, 뇌, 신장 또는 거의 모든 조직과 같은 다른 기관에도 적용할 수 있습니다. 골격근을 분리하기 위해 P-B-S-P-B-S 및 10 밀리몰 EDTA, 8 배 미토콘드리아 완충액 분리 완충액 1 또는 IB 1, 분리 완충액 2 또는 IB 2 및 실험적 완충액 또는 eb 용액을 준비하십시오.
지침은 함께 제공되는 서면 프로토콜을 참조하십시오. 그런 다음 원심분리기를 켜고 섭씨 4도로 설정합니다. 수조를 켜고 섭씨 37도로 설정하십시오.
멋진 양동이에 10ml 비커 3개, 포터 엘보우, 보석 티슈 그라인더, 작은 수술용 가위, 마이크로 원심분리기 튜브 10개를 얼음 위에 올려 놓습니다. 실험이 진행되는 동안 모든 것이 얼음처럼 차가워야 합니다. IB 1과 IB 2를 ICE에 놓고 EB를 따뜻한 수조에 넣습니다.
그런 다음 얼음 비커 3개, PBS 비커 10밀리리터, P-B-S-E-D-T-A 비커 10밀리리터 2개에 다음 용액을 추가합니다. 3. ib 3 밀리리터. 하나는 지역 기관 동물 관리 및 주스 위원회에서 승인한 절차에 따라 쥐를 안락사시킵니다.
다음으로, 집게와 마요네즈 클리닉 가위로 250-500mg의 골격근을 빠르게 분리합니다. 근육을 베카 1로 헹구고 베카 2로 옮겨 근육을 균질화합니다. 먼저 비커 3에 옮기고 마지막으로 가위로 다집니다.
용액을 포터 Elva gem homogenizer로 옮기고 전동 절굿공이를 사용하여 근육을 10회 균질화하고 튜브를 항상 얼음 속에 유지합니다. 다음으로, 균질액을 사전 냉각된 2밀리리터 마이크로 원심분리기, 튜브 및 원심분리기로 700Gs에서 섭씨 4도에서 10분 동안 옮깁니다. S 상등액을 미리 보관된 새 마이크로 원심분리기 튜브로 옮기고 펠릿 원심분리기를 폐기합니다.
S 상등액을 10, 500Gs에서 10분 동안 섭씨 4도에서 SNAT를 미리 채워진 새 마이크로 원심분리기 튜브로 옮기고 SN 1 및 근육형 Reese로 표시합니다. 펠릿을 IB 2의 500 마이크로 리터에 현탁 한 다음 섭씨 4 도에서 10 분 동안 10, 500 GS에서 원심 분리하십시오. supinate를 미리 채워진 새 마이크로 원심분리기 튜브로 옮기고 SN 2 및 muscle type으로 표시합니다.
최종 미토콘드리아 펠릿을 IB 2 100마이크로리터에 현탁시킵니다. 미니 푸지에서 몇 초 동안 돌립니다. 펠릿이 있는 경우, supnate를 미리 채워진 새 마이크로 원심분리기 튜브로 옮기고 펠릿을 폐기합니다.산소 전극의 보정은 이 프로토콜의 핵심 단계이며 매일 수행해야 합니다.
전극의 교정은 미토콘드리아 분리 중에 완료할 수 있습니다. 시작하려면 250ml 플라스크 스타에 증류수 100ml를 20분 동안 세게 추가합니다. 물을 대기 가스로 평형을 이루려면 50% 염화칼륨 몇 방울로 GRAT 전극을 덮으십시오.
그런 다음 전극 위에 파란색 rizla 롤링 페이퍼의 작은 조각을 놓습니다. 그런 다음 PTFE 멤브레인 조각. 롤링 페이퍼 위에.
링 어플리케이터를 사용하여 내부 링을 적용한 다음 외부 링을 전극 홈에 놓습니다. 전극을 연결하고 더 큰 플라스틱 링 베이스, 미토콘드리아 챔버 및 물 호스를 조립합니다. GRAT 상자를 켜고 GRAS 소프트웨어를 시작합니다.
평형을 이룬 물을 미토콘드리아 챔버에 추가합니다. 그런 다음 교반 막대를 추가하여 교반 막대를 켭니다. 하드웨어를 클릭합니다.
그런 다음 속도를 저어줍니다. 속도를 60으로 조정하고 클릭합니다. 다음으로 새로운 실험을 시작합니다.
calibrate(보정)를 클릭한 다음 liquid phase calibration(액상 보정)을 클릭합니다. 상자 1의 경우 온도를 섭씨 37도로 변경하고 확인을 두 번 클릭합니다. 재정의가 다음으로 변경되면 클릭하여 질소 가스 탱크를 엽니다.
질소 탱크에 연결된 팁을 챔버에 놓고 산소를 제로로 설정합니다. 재정의에서 전환될 때 확인을 클릭합니다. 물을 흡입하고 미토콘드리아 챔버에 500마이크로리터의 EB를 추가합니다.
플런저로 챔버를 밀봉합니다. 여러 상자를 사용하는 경우 각 상자에 대한 보정 단계를 반복합니다. 새 실험을 시작하고 약 1분 동안 실행합니다.
신호를 안정화하려면 각 챔버에서 150마이크로그램에 도달하도록 필요한 부피의 미토콘드리아 현탁액을 추가합니다. 이벤트를 표시하고 실행하도록 합니다. 1분 동안 따뜻한 250 밀리몰 글루타메이트 10 마이크로리터, 125 밀리몰 말레이트를 넣어 5 밀리몰 글루타메이트, 2.5 밀리몰 말레이트 마크를 최종 농도로 만들고 1분 동안 작동시킵니다.
이것은 상태 2로 정의됩니다. 다음으로, 150마이크로몰의 최종 농도를 위해 7.5마이크로리터의 10밀리몰 DP를 추가합니다. 그런 다음 표시하고 30초 동안 실행합니다.
이것은 상태 3으로 정의됩니다. DP 마크에 10밀리몰의 7.5마이크로리터를 더 추가하고 1.5분 동안 작동시킵니다. 0.5마이크로리터의 차가운 10밀리몰 올리고 마이신을 첨가하여 1마이크로몰 표시의 최종 농도를 높이고 3분 동안 작동시킵니다.
이것은 상태 4로 정의됩니다. 0.2 마이크로몰 표시의 최종 농도를 위해 1마이크로리터의 차가운 0.1밀리몰 FCCP를 추가하고 3분 동안 RUM을 둡니다. 이것은 상태 5로 정의됩니다.
완료되면 실험을 종료하고 저장합니다. 뗏목 소프트웨어를 사용하여 호흡수를 얻습니다. 정규화 계수를 입력합니다.
미토콘드리아 단백질 150마이크로그램을 추가하면 정규화 계수는 0.15가 됩니다. 다양한 호흡 상태에 대한 정규화된 호흡수를 계산합니다. 호흡 조절 비율 또는 RCR을 상태 3을 상태 4로 나누어 계산합니다.
이 그림은 골격근에 의한 산소 소비량의 대표적인 추적을 보여줍니다. 미토콘드리아. 전극 신호가 안정화된 후 미토콘드리아 샘플이 GRAT 챔버에 추가됩니다. 두 번째 상태, 호흡은 글루타메이트와 말레이트를 첨가하는 것으로 시작됩니다.
A DP를 추가하면 산소 소비량이 증가합니다. 상태 3 정의. 호흡: TP syntase는 state four 호흡을 얻기 위해 liga mycin을 추가하여 차단됩니다.
마지막으로, FCCP를 첨가하여 미토콘드리아 호흡을 분리합니다. 이 다이어그램은 상태 2, 3, 4 및 5에 대한 대표적인 산소 소비율을 보여줍니다. 호흡 조절 비율 또는 RCR은 각 실험에 대해 계산됩니다.
RCR이 4보다 크면 이 절차를 시도하는 동안 실행 가능한 미토콘드리아 준비의 증거로 간주됩니다. 미토콘드리아 샘플을 항상 얼음 속에 보관하는 것이 중요합니다. 이 절차를 따릅니다.
미토콘드리아 단백질의 함량과 같은 추가 질문에 답하기 위해 웨스턴 블롯과 같은 다른 방법을 수행할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 미토콘드리아 호흡뿐만 아니라 골격근에서 미토콘드리아를 분리하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
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이 프로토콜은 골격근에서 미토콘드리아를 분리하고 호흡을 측정하는 절차를 설명합니다. 이 방법은 산소 소비 분석을 통해 미토콘드리아 기능을 평가할 수 있게 합니다.
Isolating functional mitochondria from skeletal muscle enables mechanistic de-risking of metabolic targets in preclinical discovery. Quantitative respiration readouts provide predictive confidence for target validation and pathway interrogation. This method supports early go/no-go decisions by establishing mitochondrial viability thresholds before compound screening.
The method fits within the discovery continuum from hypothesis testing to lead identification, supporting mitochondrial-targeted programs in metabolic disease.