$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Representatieve resultaten van de methode te illustreren werden verkregen voor rotenon (figuur 1), paraquat (figuur 2), oxaalacetaat (figuur 3) en 4 verbindingen die werden opgehaald als vuurvlieg luciferase remmers tijdens screening van een geneesmiddelenbibliotheek 13 (figuur 4). De blootstelling aan geneesmiddel werd gestart op de L4 stadium in alle gevallen, maar paraquat blootstellingexperimenten startten met 41 uur na eten first verstrekt nematoden in vergelijking met 45-46 uur voor de overige verbindingen. Het protocol maakt een zekere flexibiliteit in de keuze van de tijd voor het opstarten van het geneesmiddel blootstelling en lengte belichting. Echter, voor screening doeleinden, vaste tijden moet worden nageleefd keer geselecteerd voor reproduceerbaarheid tussen experimenten. Eindpunten moet worden gemeten door 66-67 uur ontwikkelingsstoornissen tijd om uitgebreid eieren leggen en uitbroeden van nakomelingen in de putten te voorkomen. Richtlijnen voor timings worden geleverd in Tstaat 1.
Rotenone een mitochondriaal complex I remmer, verminderde bioluminescentie nadat zowel relatief korte (2 uur) en langere blootstelling (24 uur) een reeks concentraties (figuur 1). In dit geval werden geen GFP metingen, maar het aantal gebruikte technische duplo (n = 6) voldoende om zelfs eventuele verschillen in de worm getallen tussen wells 3. De 24 uurs blootstelling een tijdvenster waarover nematoden groeien en langzamere ontwikkeling als gevolg van complex I remming werd geacht bij te dragen aan de afname van de bioluminescentie. Dit werd bevestigd door visuele waarneming onder stereoscoop met een vertraagde ontwikkeling waargenomen, met name bij concentraties van 20 uM en hoger; Naast enkele dodelijkheid werd opgemerkt vanaf 40 pm (kwalitatieve observaties niet gekwantificeerd). Geen sterfte waargenomen na blootstelling 2 hr maar gevolgen worm beweging waargenomen. Een scherpe daling van de bioluminescentie ten opzichte van controles inzitRred bij de laagste concentratie van rotenone geteste 2.5 uM, waarbij effecten werden niet gemakkelijk gedetecteerd door een snelle visuele waarneming bij 2 uur blootstelling. Deze afname bioluminescentie strookt met verminderde cellulaire ATP. Maximale remming werd bereikt met de laagste concentratie van rotenon gebruikte (2,5 uM) dat aangeeft dat verdere experimenten specifiek gericht rotenon tussen 0 en 5 pM [concentratiebereik 0-160 uM dient plaats werd geselecteerd als onderdeel van een vergelijking met andere drugs aanvankelijk geïdentificeerd als significante effecten bij 10 uM (elders gepubliceerd)].
Het herbicide paraquat beïnvloedt mitochondriale functie door de toename van reactieve zuurstofverbindingen. Hier tonen we het effect op bioluminescentie van C. elegans stam PE254 na blootstelling aan een reeks concentraties van 24 uur (Figuur 2). Aangezien de stam draagt een luc :: GFP-fusie, GFP fluorescentie werd also gemeten als middel normalisatie. 6,9 Paraquat verminderde bioluminescentie, GFP fluorescentie en genormaliseerde bioluminescentie aanzienlijk. De Dunnet post-hoc-test gaf aan dat de concentraties paraquat met significante verschillen ten opzichte van voertuig controle waren 4 en 8 mM van bioluminescentie en genormaliseerde bioluminescentie, en 2 mM van genormaliseerde bioluminescentie. De enige concentratie GFP fluorescentie aanzienlijke vermindering was 8 mm, een concentratie die de groei-effecten en de af en toe een dode worm werden gezien (kwalitatief waarnemingen). De daling van bioluminescentie (en genormaliseerde bioluminescentie) groter dan die van de fluorescentie, in overeenstemming met een verminderde mitochondriale functie en effecten op ATP productie.
De citroenzuurcyclus tussenliggende oxaloacetaat getest op C. elegans stam PE254 bij één concentratie van 8 mM, leidde tot een toename van bioluminescentie (figuur 3). Geen GFP fluorescerennvu metingen werden verkregen of extra visuele waarneming uitgevoerd; maar dergelijke reactie op één enkele concentratie zou verdere bevestigende blootstelling aan een reeks concentraties en meer gedetailleerde observaties van de effecten verdienen. Een verhoging van bioluminescentie van deze verbinding is niet verrassend aangezien het kan worden gepostuleerd leiden tot grotere activiteit van de citroenzuurcyclus, met uiteindelijk een grotere productie van ATP (Toch zou het wenselijk te controleren op de gevolgen van luciferaseniveaus door beoordeling van GFP fluorescentie te in latere experimenten). De oxaalacetaat datasets weergegeven onthullen de mate van variabiliteit in respons waargenomen bij luciferase gebaseerde experimenten. In onze ervaring deze variabiliteit is een kenmerk van het testsysteem bijzonder minder nadelige blootstellingsomstandigheden.
De vuurvliegluciferase remmende verbindingen DDD00001434, DDD0001477, DDD00000635 en DDD00023047 werden getest, zowel in vitro door te kijken naar effecten op de purified enzym en in vivo met de C. elegans luc: GFP-expressie stam. Er was geen bewijs dat elk van de geteste verbindingen veroorzaakte dood nematode onder blootstellingsomstandigheden. Alle 4 verbindingen beïnvloed de luciferaseactiviteit in vitro bij de 2 geteste concentraties 25 en 100 uM (Figuur 4A). DDD00001434 doodde de activiteit van het gezuiverde luciferase bijna volledig, hetgeen een geloofwaardige rechtvaardiging voor de grote daling in vivo bioluminescentie (figuur 4B) ontvangen. Hoewel de in vitro en in vivo assays zijn niet direct vergelijkbaar, de reactie op DDD00023047 was vergelijkbaar in beide assays. DDD0001477 en DDD00000635 veroorzaakt een grotere daling in vivo dan in in vitro. Deze verbindingen werden geleverd aan de levende wormen 22 uur vóór de luciferine substraat en resultaten kunnen geven dat ze niet gemakkelijk werden verplaatst van de luciferase actieve plaats wanneer luciferine werd beschiketiket. Als alternatief kan DDD0001477 en DDD00000635 een extra effect op de cellulaire ATP-niveaus. Dit zou moeten worden beoordeeld met middelen die vuurvlieg luciferase inhouden. Van de nota is de sterke verbetering van het GFP-signaal in levende wormen blootgesteld aan samengestelde DDD00000635. Dit zal hierna worden besproken.

Figuur 1. De mitochondriale complex I inhibitor rotenone verminderde de energiestatus van C. elegans zoals gemeten door bioluminescentie van stam PE254. Synchronized L4 stadium wormen (45-46 uur na levensmiddelen ontvangen L1 larven) blootgesteld aan 0, 2,5, 5, 10, 20, 40, 80 en 160 uM rotenon in 1% DMSO gedurende 2 hr (kort) of 24 uur (lange blootstelling) voorafgaande lezingen van bioluminescentie respectievelijk op 48 en 69 uur van de worm ontwikkeling na de maaltijd verstrekt. Bioluminescentie (relatieve lichteenheden eenheid, RLU) werd uitgedrukt als percentage van het vehikel (1% DMSO) waarden. Foutbalken tonen SEM technische replicaten bij elke concentratie rotenon (n = 6). Alle geteste concentraties resulteerde in een statistisch zeer significant verschil met dragercontrole (p <0,001).

Figuur 2. De oxidatieve stressor paraquat verminderde de energie status van C. elegans stam PE254 op een concentratieafhankelijke wijze (gemeten door bioluminescentie). Synchronized L4 stadium wormen (gemakshalve in dit geval op 41 uur na levensmiddelen ontvangen L1 larven) werden blootgesteld aan 0, 0,25, 0,5, 1, 2, 4 of 8 mM paraquat voor 24 uur. GFP fluorescentie (unit relatieve fluorescentie-eenheden, RFU) werd gebruikt om data bioluminescentie (RLU eenheid), beide eindpunten verkregen bij 65 uur ontwikkeling normaliseren. Gegevens zijn uitgedrukt als percentage van de controles (1% DMSO). Foutbalken verbeelden SEM van technische repliceert(n = 5 voor verschillende concentraties; n = 18 voor de controles). One-way ANOVA: *** p <0,001 ten opzichte van voertuigcontrole.

Figuur 3. De citroenzuurcyclus tussenliggende oxaloacetaat (8 mm) verbeterde de bioluminescentie van C. elegans stam PE254. Synchronized L4 stadium wormen (45-46 uur na voedsel verstrekt aan L1 larven) werden blootgesteld aan vers bereide 8 mm oxaloacetaat 18 uur ± 30 min. Bioluminescentie (RLU eenheid) werd bij een ontwikkelingstijd van 63,5 hr ± 1 uur en werd uitgedrukt als een percentage van de controle over het voertuig (DDH 2 O). Verschillende kolommen vertegenwoordigen verschillende data sets 8 technische replicaten binnen hetzelfde experiment op verschillende 96 putjes verdeeld. Foutbalken tonen SEM technische replicaten (n = 8). 2-weg-ANOVA met 'set' en 'concentratie' als factoren: ̵6, Set 'p> 0,05,' concentratie 'p <0,001 en interactie term p> 0,05.
EEN

B

Figuur 4. Het testen van de antwoorden op 4 verbindingen uit de Dundee drug discovery verbinding bibliotheek 13 (C1: DDD00001434, C2: DDD0001477, C3: DDD00000635 en C4: DDD00023047) met bekende remmende werking op vuurvliegluciferase luminescentie. (A) Effect van verbindingen op de activiteit van gezuiverde vuurvlieg luciferase (gemeten als lichteenheden, RLU), uitgedrukt als percentage van controle over het voertuig. De ATP bioluminescentie CLSII kit (Roche, Manheim, Duitsland) werd gebruikt volgens de instructies van dezelfde hoeveelheid luciferase enzym hoeveelheden verdeeld putjes (witte 96-well microtiterplaten). ATP werd verschaft bij een eindconcentratie van 10 uM en 1 gl van verbinding (eindconcentratie aangegeven) of DMSO (1%) werd toegevoegd. Luminescentiesignaal geïntegreerd gedurende 10 sec. Foutbalken tonen SEM technische replicaten (n = 4). Analyse: One-way ANOVA; * p <0,05 en *** p <0,001 ten opzichte van voertuigcontrole. Verschillen tussen 25 en 100 uM van groot belang voor C1 (DDD00001434; p <0,001), en significante C2 en C3 (respectievelijk DDD0001477 en DDD00000635; p <0,05). (B) In vivo metingen van bioluminescentie, bioluminescentie genormaliseerd tot GFP fluorescentie en GFP fluorescentie van C. elegans stam PE254 op 67 uur tijd ontwikkelingsstoornissen na blootstelling aan testverbindingen voor 22 uur. Foutbalken tonen SEM technische replicaten (n = 8). Statistische analyse (One way-ANOVA) uitgevoerd op samengevoegde gegevens van 3 data sets (3 xn = 8). * p <0,05 en *** p <0,001 ten opzichte van respectievelijke voertuigcontrole. Differences tussen 25 en 100 uM alleen statistisch significant (p <0,05) voor de genormaliseerde bioluminescentie na blootstelling aan C4 (DDD00023047).
| Tijdstip | Dag 1 | Dag 2 | Dag 3 | Dag 4 | Dag 5 | Dag 6 | Dag 7 | Dag 8 |
| 10/09 | | | | | | | | Stap 5 |
| 10-11 | | | | | | | | Stap 5 |
| 11-12 | | | | | | | Stap 4 | Stap 5 |
| 12-13 | | | | | | | Stap 4 | |
| 13-14 | | | | | | | | |
| 14-15 | | | | | | | | |
| 15-16 | | | | | | | | |
| 16-17 | Stap 1 | | | | Stap 3 | | | |
| 17-18 | | | | | | | | |
| 18-19 | | | | Stap 2 | | | | |
Tabel 1. Overzicht van het protocol stappen uit op elke dag van de nematode experimenten worden uitgevoerd (hoofdstuk 3) en stelde timings.