Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

In Vitro Enzym meting aan Test farmacologische Chaperone responsiviteit in Fabry en de ziekte van Pompe

7.7K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/56550

⸱

20 december 2017

In dit artikel

Samenvatting

Er is een vraag om preklinische testen voor een nieuwe klasse van "Wees" drugs genoemd farmacologische chaperones reproduceerbaar, snel en efficiënt. Voor patiënten die in aanmerking komen, alsmede nieuwe farmacologische chaperone drugs ontwikkelden we een eenvoudige, sterk gestandaardiseerde en veelzijdig cel cultuur gebaseerde bepaling naar het scherm.

Samenvatting

Het gebruik van gepersonaliseerde geneeskunde voor de behandeling van zeldzame monogeen ziekten zoals lysosomale opslag aandoeningen (LSDs) wordt uitgedaagd door de complexe klinische proef ontwerpen, hoge kosten en lage aantallen van de patiënt. Honderden mutant allelen zijn betrokken in de meeste van de LSDs. De ziekten zijn meestal ingedeeld in 2 tot 3 verschillende klinische typen volgens Ernst. Moleculaire karakterisering van het genotype kan bovendien helpen klinische resultaten voorspellen en informeren van de patiëntenzorg. Daarom ontwikkelden we een eenvoudige cel cultuur assay op basis van HEK293H-cellen geïnfecteerd uiten over de mutaties in de ziekte van Fabry en Pompe geïdentificeerd. Een soortgelijke bepaling is onlangs geïntroduceerd als een preklinische testen te identificeren vatbaar mutaties voor farmacologische Chaperone therapie (PCT's) in de ziekte van Fabry. Dit manuscript beschrijft een gewijzigde cel cultuur assay wat mogelijk maakt snelle fenotypische beoordelingvan allèlique varianten in Fabry en Pompe ziekte vast te stellen die in aanmerking komen patiënten voor PCT en kan steun bij de ontwikkeling van nieuwe pharmacochaperones.

Inleiding

Er zijn meer dan een dozijn lysosomale opslag aandoeningen (LSDs) gerelateerd aan glycosidase dysfunctie als gevolg van de primaire genmutaties. In Fabry (OMIM #301500) en de ziekte van Pompe (OMIM #232300), meer dan 500 en 200 missense mutaties1,2,3 zijn gemeld, respectievelijk, hetgeen overeenkomt met ongeveer 60% van de totale mutatie graaf. Worden nog talloze nieuwe varianten van de gen geïdentificeerd, waarvan vele hebben onbekende betekenis. Uitgebreide biochemische studies is gebleken dat bepaalde genotypes niet tot een volledige verlies-van-functie van het GLA

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. bereiding van Mutant pcDNA3.1/GLA en pcDNA3.1/GAA constructies

Opmerking: De klonen strategieën voor de GLA en GAA codering sequenties (cds) zijn gerapporteerde eerdere15,18.

  1. Plaats-geleide mutagenese met behulp van plaats-geleide mutagenese
    1. Gebruik de verwijzing sequenties NM_000169.2 en NM_000152.4 als sjablonen voor de mutagenese van GLA en GAA genen, respectievelijk. Heb een set van hoge zuiverheid zout gratis inleidingen (25-37-mers) gesynthetiseerd door een commerciële aanbieder, met betekenis en a....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

De procedure van de mutagenese
Om te beoordelen van de efficiëntie van GLA gene mutagenese, werden de mutaties ingedeeld in één van de volgende categorieën. Deze aanpak voor het genereren van mutaties geopenbaard die ongeveer 66,5% voor de GLA mutaties werden verkregen in de eerste poging. Een verdere 25% kon worden verkregen na een enigszins gewijzigde tweede PCR.

Categorie 1: De mutagenese.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Het protocol hierin beschreven levert robuuste resultaten voor de raming van de schade van de enzym in erfelijke Lysosomale ziekten van het metabolisme. Dit manuscript is dat een wijziging van het protocol gepubliceerd eerdere15. De meest cruciale wijzigingen betrekken striktheid (dat wil zeggen, in het proces van voorbereiding van mutant vector construct), standaardisatie van de cel-cultuur-protocol (dat wil zeggen, HEK293H cel onderhoud en transfectie voorwaarden) en de hoge aa.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen hebben.

Dankbetuigingen

De auteurs wil erkennen van Mandy Loebert en Tina Czajka voor uitstekende technische ondersteuning. Wij danken Flora Luo (Harvard Medical School, Boston, MA, USA) voor taal bewerken help.

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Materiaal
QuikChange II XL Site-Directed Mutagenesis Kit Stratagene, La Jolla, CA, USA#200522
Primer GLA[R301Q]-frw: 5´- CTA ATG ACC TCC AAC ACA TCA GCC C-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
Primer GLA[R301Q]-rev: 5´- GGG CTG ATG TGT TGG AGG TCA TTA G-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
Primer GLA[A156V]-frw: 5´-CTA CGA CAT TGA TGT CCA GAC CTT TGC TG-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
Primer GLA[A156V]-rev: 5´-CAG CAA AGG TCT GGA CAT CAA TGT CGT AG-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
Primer GLA[A156V]-frw: 5´-GGA AAT AAA ACC TGC ACA GGC TTC CCT GGG A-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
Primer GLA[A143T]-rev: 5´-TCC CAG GGA AGC CTG TGC AGG TTT TAT TTC C-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
Primer GAA[F455Y]-frw: 5´-CTG CCG GGA GCT TCA GGC CCT ACG A-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
Primer GAA[F455Y]-rev: 5´-TCG TAG GGC CTG AAG CTC CCG GCA G-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
Primer GAA[P545L]-frw: 5´-CAC CCT ACG TGC TTG GGG TGG TTG G-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
Primer GAA[P545L]-rev: 5´-CCA ACC ACC CCA AGC ACG TAG GGT G-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
Primer GAA[L552P]-frw: 5´-TTG GGG GGA CCC CCC AGG CGG CCA C-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
Primer GAA[P545L]-rev: 5´-GTG GCC GCC TGG GGG GTC CCC CCA A-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
Primer T7: 5´-TAA TAC GAC TCA CTA TAG GG-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
Primer BGHrev: 5´-TAG AAG GCA CAG TCG AGG-3´MWG Eurofins Operon, Ebersberg, Duitslandn.a.
TryptonCarl Roth, Karlsruhe, Duitsland8952.1
GistextractMerck, Darmstadt, Duitsland103,753
NatriumchlorideMerck, Darmstadt, Duitsland1,064,041,000
KaliumchlorideMerck, Darmstadt, Duitsland1,049,360,500
MgCl2 x 6H2OMerck, Darmstadt, Duitsland1,058,330,250
D (+)-Glucose monohydraatMerck, Darmstadt, Duitsland1,083,422,500
NatriumhydroxideMerck, Darmstadt, Duitsland1,064,980,500
GlycineCarl Roth, Karlsruhe, Duitsland3908.2
CitroenzuurCarl Roth, Karlsruhe, DuitslandX863.3
DinatriumwaterstoffosfaatMerck, Darmstadt, Duitsland1,065,860,500
NatriumacetaatMerck, Darmstadt, Duitsland1,062,640,050
IJsazijnSigma Aldrich, München, DuitslandA6283
LB AgarCarl Roth, Karlsruhe, DuitslandX969.2
LB MediumCarl Roth, Karlsruhe, DuitslandX968.2
Zyppy Plasmid Miniprep KitZymoResearch, Freiburg, DuitslandD4020
QIAfilter Plasmid Midi KitQiagen, Hilden, Duitsland12245
HEK293H cellijnInvitrogen, Karlsruhe, Duitsland11631-017 
Dulbecco´s Modified Eagle Medium Invitrogen, Karlsruhe, Duitsland31966-047
HyClone foetaal bovien serum GE Healthcare, South Logan, Utah, VSSV30160.03
Penicillin/streptomycinInvitrogen, Karlsruhe, Duitsland15140-122
CELLSTAR Standard Cell Culture Flasks, Greiner Bio OneVWR International GmbH, Hannover, Duitsland82050-854
Cell culture plates (24 well)Sarstedt, Nümbrecht, Duitsland831,836
Cellstar 96 well plateGreiner bio one, Frickenhausen, Duitsland655185
SafeSeal reactiebuisjes, 1,5mL Sarstedt, Nümbrecht, Duitsland72,706
Lipofectamine 2000Invitrogen, Karlsruhe, Duitsland11668-019
1-Deoxygalactonojirimycin Hydrochloride Sigma Aldrich, München, DuitslandD9641
1-Deoxygalactonojirimycin Hydrochloride Toronto Research Chemicals, Toronto, CanadaD236500
1-Deoxynojirimycin Sigma Aldrich, München, DuitslandD9305
PBS Dulbecco zonder Calcium, zonder MagnesiumBiochrom, Berlijn, DuitslandL 1825
Trypsine-EDTA (0,05

Referenties

  1. Cardiff University. , http://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/index. (2017).
  2. Meiji Pharmaceutical University. , http://fabry-database.org (2017).
  3. Erasmus Medical Center. Mutations In Human Acid Alpha-Glucosidase. , http://cluster15.erasmusmc.nl/klgn/pompe/mutations.html?lang=en (2017).
  4. Ishii, S., et al.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Ziekte van Fabryfarmacologische chaperone-therapiemeting van enzymactiviteitsite-directed mutageneseHEK293H-cellenalfa-galactosidase Azuur alfa-glucosidaseBCA-assayfluorescentiereader