Name: 조직 추출물의 고해상도 핵 자기 공명 분광법에 의한 쥐 뇌의 대사 체 분석 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-09-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 1 s
Description: 학습하세요 쥐 뇌 조직 추출물의 고해상도 NMR 분광법을 이용한 대사체 프로파일링 방법을. 액체 질소 급속 동결, 메탄올-클로로포름 추출, 동결 건조 및 최적화된 데이터 처리 프로토콜을 통해 신경 화학 및 대사체 연구에 활용할 수 있습니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Centre National de la Recherche Scientifique(CNRS, UMR 6612 및 7339)의 지원에 감사드립니다.

<ol><li>Manger, P. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+21st+century+neuroscience+too+focused+on+the+rat%2Fmouse+model+of+brain+function+and+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neuroanat%22%5BJournal%5D)">Is 21st century neuroscience too focused on the rat/mouse model of brain function and dysfunction.</a> Front Neuroanat. 2, 5(2008).</li>
<li>Buxbaum, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimizing+the+phenotyping+of+rodent+ASD+models+enrichment+analysis+of+mouse+and+human+neurobiological+phenotypes+associated+with+high-risk+autism+genes+identifies+morphological%2C+electrophysiological%2C+neurological%2C+and+behavioral+features%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Autism%22%5BJournal%5D)">Optimizing the phenotyping of rodent ASD models enrichment analysis of mouse and human neurobiological phenotypes associated with high-risk autism genes identifies morphological, electrophysiological, neurological, and behavioral features.</a> Mol Autism. 3, 1(2012).</li>
<li>Papaioannou, V., Behringer, R. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPapaioannou%2C+V+%22Mouse+Phenotypes+A+Handbook+of+Mutation+Analysis%22">Mouse Phenotypes A Handbook of Mutation Analysis</a>. , Cold Spring Harbor Laboratory Press. Woodbury. (2004).</li>
<li>Yu, F. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+sodium+current+in+GABAergic+interneurons+in+a+mouse+model+of+severe+myoclonic+epilepsy+in+infancy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Reduced sodium current in GABAergic interneurons in a mouse model of severe myoclonic epilepsy in infancy.</a> Nat Neurosci. 9, 1142-1149 (2006).</li>
<li>Mallolas, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+polymorphism+in+the+EAAT2+promoter+is+associated+with+higher+glutamate+concentrations+and+higher+frequency+of+progressing+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Medicine%22%5BJournal%5D)">A polymorphism in the EAAT2 promoter is associated with higher glutamate concentrations and higher frequency of progressing stroke.</a> The Journal of Experimental Medicine. 203, 711-717 (2006).</li>
<li>Crusio, W. E., Sluyter, F., Gerlai, R. T., Pietropaolo, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCrusio%2C+WE+%22Behavioral+Genetics+of+the+Mouse+Genetics+of+Behavioral+Phenotypes%22">Behavioral Genetics of the Mouse Genetics of Behavioral Phenotypes</a>. Vol. 1, Cambridge University Press. New York. (2013).</li>
<li>Viola, A., Saywell, V., Villard, L., Cozzone, P. J., Lutz, N. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metabolic+fingerprints+of+altered+brain+growth%2C+osmoregulation+and+neurotransmission+in+a+Rett+syndrome+model%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Metabolic fingerprints of altered brain growth, osmoregulation and neurotransmission in a Rett syndrome model.</a> PLoS ONE. 2, e157(2007).</li>
<li>Lutz, N. W., Sweedler, J. V., Wevers, R. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLutz%2C+NW+%22Methodologies+for+Metabolomics%22">Methodologies for Metabolomics</a>. , Cambridge University Press. New York. (2013).</li>
<li>Rabinowitz, J. D., Purdy, J. G., Vastag, L., Shenk, T., Koyuncu, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metabolomics+in+drug+target+discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Cold+Spring+Harb+Symp+Quant+Biol%22%5BJournal%5D)">Metabolomics in drug target discovery.</a> Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 76, 235-246 (2011).</li>
<li>Wishart, D. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWishart%2C+DS+%22Methodologies+for+Metabolomics%22">Methodologies for Metabolomics</a>. Wevers, R. A., Lutz, N. W., Sweedler, J. V., et al. , Cambridge University Press. New York. (2013).</li>
<li>Ponten, U., Ratcheson, R. A., Salford, L. G., Siesjo, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimal+freezing+conditions+for+cerebral+metabolites+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurochemistry%22%5BJournal%5D)">Optimal freezing conditions for cerebral metabolites in rats.</a> Journal of Neurochemistry. 21, 1127-1138 (1973).</li>
<li>Henry, P. G., Oz, G., Provencher, S., Gruetter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+dynamic+isotopomer+analysis+in+the+rat+brain+in+vivo+automatic+quantitation+of+13C+NMR+spectra+using+LCModel%5BTitle%5D)+AND+%22NMR+Biomed%22%5BJournal%5D)">Toward dynamic isotopomer analysis in the rat brain in vivo automatic quantitation of 13C NMR spectra using LCModel.</a> NMR Biomed. 16, 400-412 (2003).</li>
<li>Lutz, N. W., Cozzone, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiparametric+optimization+of+%2831%29P+NMR+spectroscopic+analysis+of+phospholipids+in+crude+tissue+extracts+2+Line+width+and+spectral+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Multiparametric optimization of (31)P NMR spectroscopic analysis of phospholipids in crude tissue extracts 2 Line width and spectral resolution.</a> Anal Chem. 82, 5441-5446 (2010).</li>
<li>Lutz, N. W., Cozzone, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiparametric+optimization+of+%2831%29P+NMR+spectroscopic+analysis+of+phospholipids+in+crude+tissue+extracts.+1.+Chemical+shift+and+signal+separation%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Multiparametric optimization of (31)P NMR spectroscopic analysis of phospholipids in crude tissue extracts. 1. Chemical shift and signal separation.</a> Anal Chem. 82, 5433-5440 (2010).</li>
<li>Lutz, N. W., Cozzone, P. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLutz%2C+NW+%22Methodologies+for+Metabolomics%22">Methodologies for Metabolomics</a>. Lutz, N. W., Sweedler, J. V., Wevers, R. A. , Cambridge University Press. New York. (2013).</li>
<li>Lutz, N. W., Fernandez, C., Pellissier, J. F., Cozzone, P. J., Beraud, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+biochemical+pathways+in+experimental+autoimmune+encephalomyelitis+and+adjuvant+arthritis+a+comparative+metabolomic+study%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Cerebral biochemical pathways in experimental autoimmune encephalomyelitis and adjuvant arthritis a comparative metabolomic study.</a> PLoS ONE. 8, e56101(2013).</li>
<li>Lutz, N. W., Cozzone, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles+of+multiparametric+optimization+for+phospholipidomics+by+31P+NMR+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+Rev%22%5BJournal%5D)">Principles of multiparametric optimization for phospholipidomics by 31P NMR spectroscopy.</a> Biophys Rev. 5, 295-304 (2013).</li>
<li>Pearson, G. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPearson%2C+GA+%22Shimming+an+NMR+magnet%22">Shimming an NMR magnet</a>. , University of Iowa. Iowa City. (1991).</li>
<li>Lane, A. N., Fan, T. W. M., Higashi, R. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLane%2C+AN+%22Biophysical+tools+for+biologists%22">Biophysical tools for biologists</a>. Correia, J. J., Detrich, H. W. Vol. 1, In vitro techniques, Academic Press. Waltham. (2008).</li>
<li>Peeling, J., Wong, D., Sutherland, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nuclear+magnetic+resonance+study+of+regional+metabolism+after+forebrain+ischemia+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Nuclear magnetic resonance study of regional metabolism after forebrain ischemia in rats.</a> Stroke. 20, 633-640 (1989).</li>
</ol>

저자는 공개할 것이 없습니다.

NMR 분광법은 매우 정확하고 재현 가능한 방식으로 용액 화학 물질의 농도를 측정하기위한 효율적인 방법이다. 그러나, 고품질의 데이터를 얻기 위해 그 샘플 준비 및 분석에 관한 소정의 규칙에 적용하는 것이 필요하다. 관측 된 신호의 강도가 검출 임계치 (특히 약한 신호)에 접근하지 않는 NMR 분광법에 의한 대사 산물 농도의 결정에있어서, 생성이나 NMR 신호의 수신도는 정량 오류를 지배하고있다. 다른 모든 경우 생물학적 변동, 시료 전처리 기법 (추출 효율, 화합물의 물리적 및 화학적 안정성, 피펫 및 오류 등을 계량), 및 / 또는 정밀도와 결과의 정확도를 결정하는 신호 획득 및 처리 파라미터의 선택에. 물론, 조직 수확하는 동안 발생하는 모든 신진 대사의 변화는 농도가 얻을 대사에 반영됩니다에디션. 따라서, 가능한 한 빠르게 조직 수확을 완료하고, 이러한 깔때기 빠르게 대사 화합물의 생체 내 농도에서 정확한 경우 동결로서 특정 조직 동결 기법을 적용 (중요 매우 중요 특히 글루코스, 락 테...

쥐 모델은 뇌 연구 1에서 광범위하게 활용되고있다. 유전자형 표현형 상관 관계는 다른 2-6 한편 RNA 및 / 또는 단백질 수준에서 유전자 발현을 연구함으로써, 마우스 및 래트의 뇌에 조사하고, 형태 학적 기능, 전기 생리 학적 및 / 또는 행동 적 표현형되었다. 그러나, 완전히 유전자형 표현형에 연결 메커니즘을 이해하기 위해서는 하류 단백질 발현, 즉 분자의 사건을 조사하는 것이 필수적이다. 효소는 7 행동을 두는 생화학 기판의 신진 대사. 이 요구 사항은 생물학 8,9의 여러 가지 대사 연구의 르네상스로 지난 10-15년 이상했다. 고전 대사 연구는 종종 특정 경로의 상세에 집중되었지만, 새로운 메타 볼로 접근법 고려 조직의 대사 프로파일의 글로벌 모두 포괄 맞도록 조사된다.이 개념 중 하나 결과는 특정 대사 경로 및 / 또는 화합물의 클래스에 대한 편견을 최소화 분석 도구에 대한 명백한 필요합니다. 그러나, 전통적인 생화학 적 분석은 분석이 수행되기 전에 지정해야 특정 분석 물의 특정 화학 반응에 기초한다. 대조적으로, 핵 자기 공명 (NMR) 분광법 및 질량 분석법 (MS) (I)와 같은 광학적 기술은 생화학 물질, 특정 분자 (물리적) 특성을 기반으로는 각각의 스펙트럼에있어서, 하나 또는 다수의 별개의 신호를 일으킨다 한 실험 과정에서 검출; 및 (ⅱ) 실험마다 상이한 다수의 화합물을 검출한다. 따라서, 각각의 스펙트럼은 대사 산물의 전체 범위의 결합 된 정보가 포함되어 있습니다. 더 이전의 선택은 피 분석의 특성에 관한 8 측정 할 할 필요가 없기 때문에 이러한 이유로, 분 광학적 방법은 대사 체학을위한 적절한 툴, 아르 </sup&gt;. 그들은 매우 예기치 대사 변화의 검출을 용이하게하기 때문에 결과적으로, 이들 기술은 자연 탐색 연구에는 적합. NMR 분광기 및 MS는 많은 대사 분석을 위해 상호 교환 적으로 사용될 수 있지만, 각각의 방법은 특정의 장점과 최근 10를 평가 한 단점을 가지고있다. 간단히, NMR 분광법은 보통 조 추출물에서 수행 할 수 있으며, 분석하기 전에 샘플 화합물을 크로마토 그래피 분리를 필요로하지 않는다. 반면, MS는 질량 분석 이미징 특히 최근 개발을 제외하고, 기체 또는 액체 크로마토 그래피 (GC 또는 LC) 분리와 함께 작동합니다. 다른 당의 공진 라인 (1 H) 양성자 NMR 스펙트럼에서 상당히 중첩 때문에 이러한 당의 분석과 같은 몇몇 특별한 경우에서, LC 분리는 물론 NMR 분광법에 대한 필요성이 될 수있다. CHR없이 그럼에도 1 H NMR 분광법omatographic 분리는 가장 인기있는 거의 보편적으로 적용 메타 볼로 NMR 방법 남아있다. 일반적으로, 샘플 준비는 NMR 분광법에 대해 MS보다 더 많은 시간이 걸리고 복잡한이다. 매트릭스 효과로 인해 심각한 문제가 많은가 상당히 약화 신호로 이어질 수있는 위치 MS보다 NMR 분광법 덜 일반적이다. 대사 정량은 어느 방법으로 달성 될 수있다. 그러나, 여러 표준 화합물 인해 대사 사이의 매트릭스 효과 및 이온화 효율의 변동에 MS 필요하다. 대조적으로, 샘플 당 하나의 표준 때문에 적절한 측정 조건 하에서 NMR 분광 분석에 필요한, ​​후자의 방법은 본질적으로 관측 핵에 의해 엄격하게 선형 응답 NMR로 정량 덕분이다. NMR의 주요 단점은 상대적으로 낮은 민감도이다. MS, 특히 LC-MS에 몇 배에 의해 NMR보다 더 민감하다; 이러한 이유로, MS는 NMR에 대해 선호 될매우 낮은 농도에서 발생하는 화합물의 분석. 한편, NMR 실험의 비파괴 특성은 MS 위에 분명한 장점은; 이러한 방식으로, NMR은 1 H, 인-31 (31 P), 탄소 -13 (13 C) 같은 다른 NMR-활성 핵 위해, 예를 들어 동일한 샘플에 반복적으로 수행 할 수있는 불소 - 19 (19 F) 등., MS 측정 반대로 어떤 물질이 NMR에 의해 소비되지 않은 것처럼. NMR 및 MS 모두는 상이한 모드로 사용될 수 있으며, 각각의 하나는 특정의 화학적 특성을 갖는 화합물의 검출에 최적 인. 거의 모든 대사 인산화도 양자를 포함 할지라도, 예를 들어, 31 P NMR 종종 적당히 농축 인산화 분석 화합물의 1 H NMR보다 더 적합하다. 그러나, 그들의 1 H NMR 신호는 후자 반면, 다른 비 - 인산화 된 화합물 1 H NMR 신호에 의해 가려 질 수도분명히 31 P NMR 스펙트럼에서 배경 신호를 발생하지 않습니다. 13 C NMR의 특별한 경우는 거의 독점적으로 관심있는 동안 아날로그 상황에서, 19 F NMR 분석, 불소 화합물, 예를 들면, 플루오르 화 약물 (내인성 대사에서 배경 없음 신호)에 바람직 할 경우 13 C-의 운명 표시 외인성 대사 전구 물질로 인해 13 C 동위 원소 (약 1 %)의 매우 낮은 자연 풍부 따라야합니다. 많은 질량 분석기는 음이온 모드 또는 양이온 모드에서 작동합니다. 따라서, 앞서 이온이 부정적 또는 긍정적으로 청구됩니다 관찰 할 수 있는지 여부를 분석 아는 것이 중요합니다. 이 방법은 시료 준비에 필요한 (I)의 시간적으로 저비용으로 중요한 대사 산물 농도의 많은 수를 산출하기 때문에 우리는 1 H, 31 P NMR 분광법에 의한 뇌 조직의 대사 체의 분석 프로토콜에 여기에 집중차 (II) 노력은 대사 산물 정량이 필요합니다. 모든 실험은 표준 습식 화학 실험실의 장비 및 고해상도 NMR 분광법 설비를 사용하여 수행 될 수있다. 또한 요구 사항은 아래의 프로토콜 부분에 설명되어 있습니다.

<table><tbody><tr>동물을 위한 <td>Isoflurane</td><td>Virbac</td><td>Vetflurane</td><td>마취제</td></tr><tr><td>Isoflurane 기화기</td><td>Ohmeda</td><td>Isotec 3</td><td>최신 모델 사용 가능: Isotec 4</td></tr><tr><td>메스, 가위, 집게, 클램프</td><td>Harvard Apparatus Fisher Scientific</td><td>다양한 </td><td>다양한 동물용 수술 장비</td></tr><tr><td>동결 클램프 도구</td><td>자체 제작</td><td>n/a</td><td>냉각을 위해 액체 질소에 삽입 알루미늄 플레이트가 있는 통</td></tr><tr><td>Dewar</td><td>Nalgene</td><td>4150-4000</td><td></td></tr><tr><td>액체 질소</td><td>공기 액체</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>질소 가스</td><td>공기 액체</td><td>질소 n/a</td><td></td></tr><tr><td>질소 증발기</td><td>Organomation Associates</td><td>N-EVAP 111</td><td>자체 제작 장치로 교체 가능</td></tr><tr><td>모르타르</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td>Z247472</tr><tr><td>유봉</td><td>시그마-알드리치</td><td>Z247510</td><td></td></tr><tr><td>조직 균질화기</td><td>Kinematica</td><td>Polytron</td><td>피팅 균질화 샤프트</td></tr><tr><td>전자 저울</td><td>Sartorius</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>메탄올</td><td>시그마-알드리치</td><td>M3641</td><td></td></tr><tr><td>클로로포름</td><td>시그마-알드리치</td><td>366910</td><td></td></tr><tr><td>유리 원심분리기 튜브</td><td>Kimble</td><td>45500-15, 45500-30</td><td>Kimax 15 ml, 30 ml 튜브</td></tr><tr><td>마이크로 원심분리기 튜브</td><td>Kimble</td><td>45150-2</td><td>Kimax 2 ml 튜브; 원심분리기 로터와 호환되는 경우 "Eppendorf" 튜브를 교체해야 합니다.</td></tr><tr><td>폴리스티렌 피펫</td><td>Costar Corning</td><td>Stripettes</td><td>5 및 10 ml 용량</td></tr><tr><td>Deuterochloroform</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>431915</td><td>99.96% deuterated</td></tr><tr><td>중수소 산화물</td><td>시그마-알드리치</td><td>423459</td><td>99.96% 중수소</td></tr>화 <tr><td>중수소 염화</td><td>알파 Aesar</td><td>42406</td><td>20% 중수소</td></tr>산화물 <tr><td>나트륨 중수소산화물</td><td>시그마-알드리치</td><td>164488</td><td>30% 중</td></tr>수소산화물 <tr><td>동결건조기</td><td>Christ</td><td>Alpha 1-2</td><td></td></tr><tr><td>저온 원심분리기</td><td>헤레우스</td><td>메가퓨지 16R</td><td></td></tr><tr><td>pH 측정기</td><td>Eutech Cybernetics</td><td>Cyberscan</td><td></td></tr><tr><td>CDTA</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D0922</td><td></td></tr><tr><td>수산화 세슘</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>516988</td><td></td></tr><tr><td>NMR 튜브</td><td>Wilmad</td><td>528-PP</td><td></td></tr><tr><td>NMR 스템 동축 인서트</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z278513</td><td>By</td></tr><tr><td>Wilmad NMR 피펫</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z255688</td><td></td></tr><tr><td>피펫</td><td>Eppendorf</td><td>Research</td><td>0.5 - 1,000 &mu; l</td></tr><tr><td>Pipet-Aid</td><td>Drummond</td><td>XP</td><td></td></tr><tr><td>NMR 분광계</td><td>Bruker</td><td>AVANCE 400</td><td>프로브 및 기타 액세서리 포함</td></tr><tr><td>NMR 소프트웨어</td><td>Bruker</td><td>TopSpin 1.3</td><td>최신 버전 사용 가능 : Topspin 3.2</td></tr><tr><td>수용성 표준 화합물</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>다양한</td><td></td></tr><tr><td>인지질 표준 화합물</td><td>Avanti Polar Lipids Doosan Serdary Sigma-Aldrich</td><td>다양한 다양한 </td><td>다양한 플라스말로겐 출처, 그러나 < 70-80 % 순도</td></tr><tr><td>메틸렌 디포스 포네이</td>트 <td>시그마 - 알드리치</td><td>M9508</td><td></td></tr><tr><td>TSP-d4</td><td>시그마 - 알드리치</td><td>269913</td><td></td></tr></tbody></table>

조직 추출물의 고해상도 핵 자기 공명 분광법에 의한 쥐 뇌의 대사 체 분석

Metabolomic Analysis of Rat Brain by High Resolution Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy of Tissue Extracts

RNA와 단백질 수준에 대한 유전자 발현에 대한 연구는 질병의 기저에 있는 생물학적 과정을 탐구하는 데 오랫동안 사용되어 왔습니다. 보다 최근에는 유전체학과 단백질체학이 생물학적 시스템에 존재하는 대사 산물 풀에 대한 포괄적인 정량 분석으로 보완되었습니다. 대사체학(metabolomics)이라고 하는 이 전략은 신진대사에 관여하는 소분자 보체의 전반적인 특성을 제공하기 위해 노력합니다. 게놈(genome)과 단백질체(proteome)는 세포가 수행할 수 있는 작업을 정의하지만, 대사체(metabolome)는 실제 표현형의 일부입니다. 현재 대사체학에 사용되는 방법 중 분광 기법은 특정 생화학적 경로에 대한 사전 선택 없이 많은 수의 대사 산물을 동시에 분석할 수 있어 광범위하고 편향되지 않은 접근 방식을 가능하게 하기 때문에 특히 중요합니다. 여기에서는 고분해능 NMR 분광법에 의한 대사체 분석을 위한 최적화된 실험 프로토콜을 제시하며, 이는 조직 대사 산물의 효율적인 정량화를 위해 선택되는 방법입니다. 이 방법의 중요한 장점은 (i) 샘플 및/또는 별도의 대사 산물을 정제할 필요 없이 미처리 추출물을 사용한다는 것입니다. (ii) NMR의 본질적으로 정량적인 특성으로, 하나의 참조 화합물만 있는 NMR 스펙트럼으로 표시되는 모든 대사 산물의 정량화를 허용합니다. (iii) NMR의 비파괴 특성으로 인해 여러 측정을 위해 동일한 샘플을 반복적으로 사용할 수 있습니다. 다루어질 수 있는 대사산물 농도의 동적 범위는 NMR 신호의 선형 응답으로 인해 상당하지만, 극히 낮은 농도에서 발생하는 대사산물은 검출하기 어려울 수 있습니다. 가장 적은 화합물의 경우, 고감도 질량 분광법(mass spectrometry method)이 유리할 수 있지만, 이 기술은 NMR 분광법보다 더 복잡한 시료 준비 및 정량화 절차가 필요합니다. 우리는 여기에서 쥐의 뇌 분석에 맞게 조정된 NMR 프로토콜을 제시합니다. 그러나 동일한 프로토콜이 약간의 변형으로 다른 조직에 적용될 수 있습니다.

추출 솔루션의 현재 : 두뇌와 다른 조직 추출물의 대사 NMR 스펙트럼에서 최상의 해상도를 얻으려면, 그것은 긴 제거하거나 (상자성 이온 가장 중요한) 마스크 금속 이온을하는 것이 일반적이었다. 이것은, 또는 Chelex-100 (20)로 이온 교환 수지를 통해 추출물을 전달하여 추출물 19 EDTA 또는 CDTA 같은 킬레이트 제를 첨가함으로써 하나를 달성되었다. 도 1에 제시된 결과는 뇌 추출물을 조심스럽게 상기 프로토콜에 따라 제조하는 경우에는이 단계는 1 H NMR 분광 분석에 대한 필요가 없다는 보여준다. 여기서, 매우 좁은 스펙트럼 선 분석 스펙트럼 모든 영역에 대해 얻어졌다. 심지어 글루타민 / 글루타메이트와 미오의 -inositol / 글리신 매우 혼잡 한 지역, 예를 들면,에, &lt;0.01 ppm으로 거리에서 피크가 거의 400 메가 헤르츠 (그림 1, 아래...

포유류 뇌의 신경 화학은 많은 신경 및 전신 질환에서 변화합니다. 대뇌 대사 산물의 특징적인 프로파일은 뇌 조직의 미가공 추출물을 기반으로 효율적으로 얻을 수 있습니다. 이를 위해 고해상도 NMR 분광법을 사용하여 대사 산물 농도(대사체학)에 대한 상세한 정량 분석이 가능합니다.

Studies of gene expression on the RNA and protein levels have long been used to explore biological processes underlying disease. More recently, genomics ...

이 절차의 전반적인 목표는 쥐의 뇌 추출물에서 고해상도 대사 산물 프로파일을 얻는 것입니다. 이것은 먼저 쥐의 뇌를 채취하여 액체 질소에서 급속 냉동함으로써 이루어집니다. 두 번째 단계는 메탄올 클로로포름 물에서 조직을 균질화하여 뇌 대사 산물을 추출한 다음 변성된 단백질과 유기 용매를 제거하는 것입니다.다음으로, 수성 샘플은 동결건조되고 모든 샘플은 잘 정의된 용매에서 resol입니다. 최적의 NMR 분광 분석을 위해 마지막 단계는 대사체 NMR 실험을 신중하게 설정하고 최적화하는 것입니다. 궁극적으로 NMR Spectra는 잘 정의된 실험 조건에서 필요하며 최적화된 데이터 처리 프로토콜을 사용하여 평가됩니다.이 방법은 뇌 대사에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만 종양, 간, 신장 및 기타 장기와 같은 다른 연조직에도 적용할 수 있습니다. 먼저 미리 준비한 냉동 뇌 조직 샘플을 섭씨 영하 80도의 냉동고에서 꺼냅니다. 그런 다음 조직 샘플을 부분적으로 액체 질소로 채워진 모르타르로 즉시 옮깁니다.액체 질소 차가운 절굿공이를 사용하여 얼어붙은 뇌 조직을 조직 균질화에 사용되는 시험관에 쉽게 들어갈 수 있는 더 작은 조각으로 부수십시오. 이 혼합물을 따라 얼어붙은 뇌 조직의 작은 조각은 250-350mg의 조직의 무게를 철저히 측정하고 총 4ml의 얼음처럼 차가운 메탄올로 채워진 시험관으로 옮깁니다. 냉동 조직 조각을 시험관에 추가할 때마다 조직 균질화기로 즉시 균질화하십시오.냉동 쥐 뇌 샘플의 마지막 조각을 시험관에 추가하고 균질화한 후 균질액을 20ml 이상의 유리 바이알로 옮깁니다. 나사 캡을 닫고 균질액을 얼음 위에 15분 동안 놓습니다. 다음으로, 4ml의 얼음처럼 차가운 클로로포름을 균질화에 넣고 완전히 와류에 넣습니다.완료되면 균질산염을 얼음 위에 15분 동안 놓습니다. 와류를 완전히 일으킨 후 균질산염에 4ml의 물을 첨가하고 하룻밤 동안 균질산염을 섭씨 영하 20도에서 두십시오. 완전한 상 별거를 위해, 더 크거나 동등한 관 20 밀리리터 클로로포름 저항하는 분리기 관에 뇌 조직 균질산염 해결책을 옮기고 40 분 동안 13, 000 G 및 4 섭씨 온도에 표본을 분리기로 하십시오.원심분리 후 파스터 피펫을 사용하여 상부상을 적절한 15ml 메탄올 내성 튜브로 옮깁니다. 그런 다음 새 페이스트 피펫을 사용하여 낮은 상을 적절하고 크거나 같은 튜브 15 밀리리터 클로로포름 내성 튜브로 옮기고 얼음 위에

metabolomic-analysis-rat-brain-high-resolution-nuclear-magnetic

Research

연구

JoVE Journal

Neuroscience

신경과학

미생물 planktonic 커뮤니티에서 신진 대사 추출을위한 방법을 설명하고있다. 전체 지역 사회의 샘플링 특별히 준비 필터로 여과에 의해 이루어진다. lyophilization 후 수성 - 용해 metabolites가 추출됩니다. 이 접근법은 자연이나 실험적인 미생물 커뮤니티의 횡단 omics 조사에 환경 metabolomics의 적용을 허용합니다.

핵 자기 공명 분광학을 사용하여 환경 Metabolomics를위한 낮은 밀도 Planktonic 커뮤니티에서 Metabolites의 농도

우리는 PTSD 환자의 특징 neuroendocrine 기능의 영구적 인 변경 및 지연, 장기, 과장된 공포 반응을 보여 후 외상 후 스트레스 장애 (PTSD)의 쥐 모델을 설명합니다. 동물 모델과 여기에 설명 된 방법은 기계론의이지만 주변 흰색 혈액 세포의 생체과 함께, 환자로 측정 할 수없는 뇌 핵에 생체, 수를 상호 연관 유용합니다.

PTSD의, 신경 Hematologic, 그리고 행동 상관 관계를 누설하는 행위에 대해서는 동물 모델에서 생체

진보 식민 절차는 더욱 호스트 간장 대사에 미치는 영향을 평가하기 위해 설명되어 있습니다. 간장 신진 대사가 고해상도 매직 앵글 스피닝 (HR의 MAS) 그대로 생검의 NMR 프로 파일링에 의해 평가하는 동안 식민지는 NMR 기반의 신진 대사 프로 파일링 공동 metabolites 미생물의 비뇨기 배설을 평가하여 invasively 아닌 모니터입니다.

하여 세균없는 마우스 프로 그레시브 콜로니 동안 간장 신진 대사 변경 사항 평가 1 H NMR 분광학

도파민은 분명히 세포 기관 및 도파민 뉴런의 dendrites을 포함 midbrain의 핵에서 규제하고 있습니다. 여기 substantia nigra (SN)과 설치류의 복부 tegmental 지역 (VTA)의 midbrain의 핵에 도파민 규정에 따라서 절개 및 샘플 처리 결과를 극대화하는 접근 방식과 결론 및 통찰력을 설명합니다.

Substantia Nigra 및 복부 Tegmental 지역의 도파민 규정의 종합적인 프로파일

출처: Blanc, J., et al. 수염 활성화 중 쥐 배럴 피질의 7T에서 기능적 자기 공명 분광법. J. Vis. 경험. (2019년)이 비디오는 수염 자극 중 기능적 자기 공명 분광법을 사용하여 쥐 배럴 피질의 대사 변화를 분석하는 방법을 보여줍니다. 기본 대사 산물 스펙트럼을 자극된 스펙트럼과 비교하여 배럴 피질의 젖산 증가를 감지하여 성공적인 신경 활성화를 확인합니다.

수염 자극 중 쥐 배럴 피질의 기능적 자기 공명 분광법

소동물 양전자 방출 단층 촬영을 통해 뇌의 두 가지 주요 에너지 기질인 포도당과 케톤을 평가할 수 있습니다. 본 방법에서는 각 동물에 11개의 C-아세토아세테이트와 18개의 F-플루오로데옥시글루코스를 순차적으로 주입하고, 자기공명영상에서 결정된 특정 뇌 영역에서 이들의 흡수를 정량적으로 측정한다.

쥐의 지역 뇌 에너지 기질 흡수의 정량적 측정을 위한 이중 추적자 PET-MRI 프로토콜

혈액 산소-레벨-종속적 기능 자기 공명 영상 (대담한 fMRI)는 해당 somatosensory 배럴 필드 피 질 영역 (S1BF 라고 함)가 올바르게 활성화, 주요 검사 후 젖 산 콘텐츠를 계량 하는 것입니다이 연구의 목표 지역화 된 양성자 자기 공명 분광학 (1H 부인) 7 t.에 의해 활성화 된 쥐 두뇌에 있는...

7 기능 자기 공명 분광학 수염 활성화 중 쥐 신 피 질에서 T

우리는 신경 터미널에서 시 냅 스 소포 분포의 형태학 적 분석을 위한 고해상도 전자 현미경을 얻기 위해 신생아 쥐 뇌 조직을 처리 하는 절차를 설명 합니다. 이러한 방법으로 얻은 마이크로 그래프는 다양 한 세포 구성 요소와 그 차원 구조적 관계의 형태를 연구 하는 데에도 사용 될 수 있습니다.

신경 말단에서 시 냅 스 소포 분포의 미세 구조 형태학 적 분석을 위한 신생아 쥐 뇌 조직의 제조

본 프로토콜은 저용량 디졸루란을 사용하여 낮은 용량의 이소플루란을 사용하여 쥐로부터 안정적인 휴식 상태 기능성 자기 공명 영상(rs-fMRI) 데이터를 낮은 용량 덱스메데토미딘과 결합하여 얻는 방법을 설명합니다.

쥐에서 휴식 상태 기능 자기 공명 이미징 데이터 획득

이 논문은 식물의 대사 프로파일링에서 PSYCHE 및 SAPPHIRE-PSYCHE의 사용을 제시하고 샘플 준비 및 최적의 Pure Shift NMR 스펙트럼 기록에 대한 자세한 절차를 포함합니다. 동핵 디커플링에 의해 달성된 분해능의 이득을 통해 시스템을 보다 포괄적으로 이해할 수 있는 예가 논의됩니다.

Pure Shift 핵 자기 공명: 식물 대사체학을 위한 새로운 도구

동적 양전자 방출 단층촬영(PET) 데이터를 수집하고 시간 프레임으로 재구성하면 단일 피험자 수준에서 대사 뇌 연결성 분석을 수행할 수 있습니다. 쥐 뇌의 [18F]FDG 동적 PET 데이터를 획득하고 관심 볼륨의 시간-활동 곡선 추출을 통해 연결 매트릭스를 얻는 방법을 설명합니다.

단일 피험자 수준에서 2-Deoxy-2-[18F]Fluoro-D-Glucose Dynamic Positron Emission Tomography를 사용한 대사 뇌 연결성 연구

학습하세요 쥐 뇌 조직 추출물의 고해상도 NMR 분광법을 이용한 대사체 프로파일링 방법을. 액체 질소 급속 동결, 메탄올-클로로포름 추출, 동결 건조 및 최적화된 데이터 처리 프로토콜을 통해 신경 화학 및 대사체 연구에 활용할 수 있습니다.

조직 추출물의 고해상도 핵 자기 공명 분광법에 의한 쥐 뇌의 대사 체 분석

더 많은 동영상 탐색