May 9th, 2020
여기에 설명된 항암세포 배양으로부터 수집된 배지에서 키누레닌 통로(kynurenine, 3-하이드록시키누레닌, 크산, 3-하이드록산, 3-하이드록산산)에서 생성된 4개의 상이한 트립토판 대사산물의 결정 프로토콜이 단일 사각폴 황색술과 결합된 액체 염색체 배양으로부터 수집된다.
키누레닌은 암을 포함한 여러 질병의 면역 반응 조절과 관련이 있습니다. 여러 키누레닌을 식별하기 위한 신뢰할 수 있고 검증된 방법은 보다 효과적인 치료법 개발에 도움이 됩니다. 당사의 프로토콜은 질량 분석법과 결합된 액체 크로마토그래피를 사용하여 암세포 배양에서 수집된 배지에서 키누레닌 경로에 의해 생성된 다양한 트립토판 대사 산물을 식별합니다.
경험이 없는 사용자는 시료 준비 또는 데이터 수집 및 해석 단계에서 약간의 어려움을 겪을 수 있습니다. 당사의 프로토콜과 권장 사항을 따르면 실수를 피하고 신뢰할 수 있는 데이터를 얻을 수 있습니다. 시약의 원액을 준비하려면 바이알에 있는 각 시약의 무게를 가장 높은 정확도로 측정하고 각 시약을 300마이크로리터의 적절한 용매에 용해시켜 각 시약의 원액 리터당 1g을 얻습니다.
숯 처리된 배양 배지를 준비하려면 원뿔형 튜브에 280mg의 활성탄의 무게를 측정하고 관심 세포를 배양하기 위해 준비된 액체 배지 5ml를 추가합니다. 시소 로커에서 매체와 숯이 든 튜브를 실온에서 2시간 동안 1분에 50회 진동으로 흔듭니다. 배양이 끝나면 원심분리로 숯을 침전하고 숯을 방해하지 않고 조심스럽게 상층액을 채취한 다음 0.45마이크로미터 주사기 필터를 사용하여 배지를 여과합니다.
보정 용액을 준비하려면 숯 처리된 배양 배지에 0.75마이크로리터의 리터당 0.1g 3NT 용액을 스파이크하고 3-H 키누레닌, 3-HAA 키누레닌 및 크산투렌산을 최소 6가지 농도에 추가하여 샘플당 150마이크로리터의 최종 부피까지 모든 보정 범위를 커버합니다. 와류 후 샘플 탈단백질화를 위해 각 튜브에 1% 포름산이 보충된 섭씨 영하 20도의 차가운 메탄올 150마이크로리터를 추가하고 튜브를 다시 단단히 덮고 와류로 감습니다. 영하 20도에서 40분 동안 배양한 후 샘플을 원심분리하고 자동 피펫을 사용하여 각 상층액 270마이크로리터를 바닥이 평평한 유리 바이알로 각각 옮깁니다.
바이알을 증발기에 넣고 물 메탄올 분획에 적합한 프로그램을 사용하여 약 30분 동안 휘발성 성분을 부드럽게 증발시킵니다. 튜브가 건조되면 각 샘플을 물에 0.1% 포름산 60마이크로리터로 재구성하고 샘플을 소용돌이친 후 원심분리를 위해 각 용액을 개별 1.5ml 튜브로 옮깁니다. 침전물을 방해하지 않고 상층액을 원뿔형 유리 인서트가 있는 크로마토그래피 바이알로 옮기고 바이알을 LC-MS 자동 시료 주입기에 넣습니다.
샘플을 실행하기 전에 이동상으로 LC 시스템을 퍼지하여 기포를 제거하고 모든 용매 채널을 프라이밍합니다. 다음으로, 컬럼에서 안정적인 압력이 관찰될 때까지 100% 용매 A로 시스템을 플러시하기 전에 약 30분 동안 100% 아세토니트릴로 가드 및 분석 컬럼을 플러시한 다음 데이터 수집 소프트웨어에서 적절한 LC 파라미터를 설정하고 LC 시스템에서 샘플을 실행하기 위한 작업 목록을 구성합니다. 검량선을 구성하려면 데이터 수집 소프트웨어에서 검량 표준을 작업 목록에 추가하고 표준을 삼중으로 실행한 다음 각각 약 4.4분, 10분, 16분, 21분 및 30분의 머무름 시간에 3-하이드록시뉴레닌, 키누레닌, 3-하이드록시안트라닐산, 3-니트로티로신 및 크산투렌산에 해당하는 피크 면적을 적분 및 측정합니다.
시험관 내 세포 배양에서 상등액 샘플을 수집하려면 관심 세포의 표준 세포 배양 48시간 후 각 웰에서 500마이크로리터의 상등액을 개별 1.5ml 튜브로 옮기고 원심분리로 세포 파편을 제거한 다음 중간 상등액을 새 튜브로 옮겨 분석까지 섭씨 영하 80도의 보관을 하고 단백질 추정 분석까지 세포 펠릿을 섭씨 영하 20도로 유지합니다. LC-MS 분석을 위한 시료를 준비하려면 각 해동된 배양 배지 시료 149.25마이크로리터를 새로운 1.5마이크로리터 튜브로 옮기고 각 튜브에 리터당 0.1그램 3NT 용액 0.75마이크로리터를 추가합니다. 시연된 바와 같이 샘플을 준비한 후 각 튜브에 1% 포름산이 보충된 섭씨 영하 20도의 메탄올 150마이크로리터를 첨가하고 시연된 대로 LC-MS 분석을 위해 샘플을 준비합니다.
작업 목록이 완료되면 각 분석물의 피크 면적을 측정하고 각 분석물 전용의 개별 선형 보정 방정식을 사용하여 각 실험 샘플 내에 존재하는 분석물의 농도를 계산합니다. 배양 배지 샘플에 해당하는 세포 단백질 함량을 평가하려면 각 세포 펠릿을 100마이크로리터의 PBS에 재현탁하고 샘플을 섭씨 영하 20도에서 1시간 동안 동결한 후 얼음에서 해동합니다. 샘플을 세 번 동결-해동한 후 원심분리로 세포 용해물을 수집하고 펠릿을 방해하지 않고 상등액을 새 튜브로 옮깁니다.
새로운 PBS로 샘플을 10회 희석하고 적절한 부피의 소 혈청 알부민 표준 용액을 96웰 플레이트의 적절한 웰에 복제하여 첨가합니다. 각 세포 용해물 샘플 상등액 10-15마이크로리터를 96웰 플레이트의 해당 웰에 로드하고 표준 웰과 샘플 웰을 웰당 50마이크로리터의 PBS의 최종 부피까지 채웁니다. 다음으로, 초순수로 5회 희석한 Bradford 시약 200마이크로리터를 각 웰에 추가하고 실온에서 최소 5분 동안 플레이트를 배양합니다.
배양이 끝나면 플레이트를 마이크로플레이트 리더에 로드하고 595나노미터에서 흡광도를 측정한 다음 각 샘플의 단백질 양을 계산할 수 있도록 보정 곡선을 구성하고 각 키누레닌의 농도를 총 단백질 함량으로 나누어 단백질 1마이크로그램당 각 샘플의 키뉴어닌 양을 정규화합니다. 다음은 리터당 4.5g의 D-포도당과 10%의 소 태아 혈청을 함유하는 배지를 분석하는 동안 얻은 단일 사중극자 질량 분석 결과입니다. 샘플 내에 kynurenine의 존재를 나타내는 작은 피크에 주목하십시오.
LC 신호의 변화 또는 불일치가 관찰될 수 있으므로 분석물의 적절한 머무름 시간을 확인하기 위해 실제 샘플 데이터를 요구하기 전에 품질 관리 샘플을 실행합니다. 동시 용리(co-eluting) 매트릭스 성분은 표적 분석물에 대해 선택된 마스터 전하 비율로 이온을 생성할 수 있습니다. 예를 들어, 이 분석에서, 미지의 화합물로부터의 피크는 주전하비 206의 이온이 모니터링된 스캔 기간에 나타났다.
머무름 시간의 비호환성으로 인해 신호가 분석물과 일치하지 않았습니다. 트립토판 동위원소는 마스터 전하 비율 206과 동일한 이온을 공유했지만, 크로마토그래피 분석은 트립토판 신호가 크산투렌산 신호와 잘 분리되어 있음을 보여주었으며, 이는 테스트된 암세포 배지에 존재하는 트립토판의 수준이 크산투렌산 정량화에 영향을 미치지 않았음을 나타냅니다. 두 가지 유형의 암 세포주에서 배양 배지를 분석한 결과, 평가된 인간 상피 유방암 세포는 서로 다른 양의 트립토판 대사 산물을 방출한 반면, 테스트된 인간 난소암 세포는 상당히 높은 수준의 키누레닌을 생성했음을 보여줍니다.
샘플 준비 중에 내부 표준물질을 사용하면 신뢰할 수 있는 데이터 수집에 도움이 됩니다. 단백질 함량에 대한 데이터의 정규화는 개별 웰 내의 세포 수 변동성을 보정합니다. 당사의 프로토콜은 추가 분석물을 결정하기 위해 더욱 확장될 수 있지만 다른 실험 조건에서 배양 배지에 축적될 수 있습니다.
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이 프로토콜은 암 세포 배양에서 키누렌산 경로의 트립토판 대사 산물 4종을 결정하는 방법을 설명합니다. 질량 분석법과 결합된 액체 크로마토그래피를 이용하여 연구자들에게 신뢰할 수 있는 접근 방식을 제공합니다.
Accurate quantification of kynurenine metabolites in cancer cell culture medium enables mechanistic de-risking of tryptophan pathway targets in immuno-oncology. This LC-SQ method provides predictive confidence for target validation by delivering reproducible, quantitative readouts of pathway activity. It supports early discovery decisions by linking metabolite profiles to cellular phenotypes in a scalable, cost-effective format.
The method fits within the discovery continuum from target hypothesis testing to lead optimization, providing metabolic phenotyping that informs target engagement and pathway modulation.