Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Zewnątrzkomórkowy metabolizm puryn: test oparty na HPLC do pomiaru wytwarzania i metabolizmu adenozyny w komórkach białaczkowych

1.3K wyświetleń

⸱

30 kwietnia 2023

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Serra S et al. Test oparty na HPLC do monitorowania zewnątrzkomórkowego metabolizmu nukleotydów/nukleozydów w ludzkich komórkach przewlekłej białaczki limfocytowej. J. Vis. Exp. (2016)

Ten film wyjaśnia ilościową metodę wysokosprawnej chromatografii cieczowej z odwróconymi fazami (RP-HPLC) do pomiaru metabolizmu adenozyny i powiązanych puryn generowanych przez konsumpcję AMP w środowisku zewnątrzkomórkowym komórek raka białaczkowego. Protokół opisuje czuły, specyficzny, wiarygodny i powtarzalny test RP-HPLC opracowany i zwalidowany do oznaczania ilościowego zewnątrzkomórkowych nukleotydów purynowych i nukleozydów wytwarzanych przez oczyszczone komórki przewlekłej białaczki limfocytowej (CLL) w różnych warunkach hodowli.

Protokół

1. Przygotowanie roztworów wzorcowych i podstawowych inhibitorów

  1. Aby przygotować AMP, odważyć 0,00345 g AMP i rozpuścić go w 5 ml pożywki bez surowicy, aby uzyskać 2 mM roztwór wzorcowy AMP.
  2. Aby przygotować ADO, odważyć 0,00265 g ADO i rozpuścić go w 5 ml pożywki niezawierającej surowicy, aby uzyskać 2 mM roztwór wzorcowy ADO.
  3. Aby przygotować INO, odważyć 0,00268 g INO i rozpuścić go w 5 ml pożywki niezawierającej surowicy, aby uzyskać 2 mM roztwór wzorcowy INO.
  4. Przygotować 400 μM roztwór AMP, ADO i INO, mieszając 1 ml 2 mM roztworu podstawowego w 4 ml pożywki wolnej od surowicy (5 ml końcowej objętości).
    1. Rozcieńczyć 1:4 każdy roztwór wzorcowy o stężeniu 400 μM w celu uzyskania stężenia 100 μM, pipetując 500 μl roztworu 400 μM w 1500 μl pożywki wolnej od surowicy (2 ml końcowej objętości).
    2. Przygotować seryjne rozcieńczenia każdego związku w podłożu bez surowicy, aby uzyskać następujące stężenia: 100 μM - 50 μM - 25 μM - 10 μM - 5 μM - 2,5 μM - 1 μM - 0,5 μM - 0,25 μM,
      Uwaga: Na przykład, odpipetować 1 ml roztworu 100 μM w 1 ml pożywki wolnej od surowicy (rozcieńczenie 1:2) w celu uzyskania stężenia 50 μM i postępować z pozostałymi rozcieńczeniami.
  5. Przygotować 10 mM roztwór podstawowy APCP rozpuszczony w PBS; podwielokrotność i podtrzymanie w temperaturze -30 °C.
  6. Przygotować 10 mM roztwory podstawowe chlorowodorku EHNA, dCF i dipirydamolu rozpuszczone w dimetylosulfotlenku (DMSO); podwielokrotność i roztwór podstawowy w temperaturze -30 °C.

2. Zaprogramuj metodę HPLC

  1. Przygotować bufor octanu amonu o pojemności 7 mM, rozpuszczając 0,770 g octanu amonu w 2 litrach podwójnie dejonizowanej wody (bufor A). Dostosuj do pH 3,0 za pomocą kwasu solnego.
  2. Przygotować szklaną butelkę zawierającą co najmniej 2 litry ultraczystego acetonitrylu do HPLC (bufor B) i podłączyć kolumnę ochronną i kolumnę do HPLC.
    Uwaga: Kolumny i mają wartość RT podczas użytkowania.
  3. Zaloguj się do oprogramowania HPLC i wybierz przycisk "przeglądaj projekt". Przejdź do menu "plik" i wybierz "nowa metoda", a następnie "metoda instrumentu".
  4. Zaprogramuj metodę kolumny równowagi zgodnie z tabelą 1. Ustaw natężenie przepływu na 1,00 ml/min i zaprogramuj detektor UV tak, aby odczytywał przy 260 nm. Zapisz metodę instrumentu i ponownie wybierz "nowa metoda" z menu "plik", a następnie "zestaw metod". Wybierz poprzednio zapisaną metodę instrumentu i zapisz bieżący zestaw metod o tej samej nazwie.
  5. Powtórz krok 2.3, aby zaprogramować przebieg przykładowej metody wskazanej w Tabeli 2. Ustaw natężenie przepływu na 1,00 ml/min i zaprogramuj detektor UV tak, aby odczytywał przy 260 nm. Zapisz metodę przyrządu i powtórz tę samą procedurę, jak opisano w kroku 4.4, aby zapisać zestaw metod.
  6. Wybierz przycisk "uruchom próbki", wybierz "nowa metoda zestawu próbek" z menu "plik".
  7. Należy wybrać opcję "pusta" i wprowadzić numer fiolki (w autosamplerze), nazwę próbki, objętość wstrzyknięcia (50 μl). Wybierz zapisany wcześniej zestaw metod dla kolumny "zestaw metod" i wprowadź całkowity czas wykonania (min).
    Uwaga: Wprowadzić metodę kolumny równowagi (tabela 1) w kolumnie "zestaw metod" przed każdym przebiegiem próbki i wprowadzić całkowity czas trwania (min).

3. Generowanie wzorcowej krzywej kalibracyjnej dla każdego związku

  1. Wstrzyknąć 50 μl ślepej próby (specyficznej pożywki niezawierającej surowicy, która nie zawiera deaminazy adenozyny) i każdej próbki wzorcowej zgodnie z metodami opisanymi w tabelach 1 i 2.
    1. Przed każdym badaniem próbki należy zastosować metodę kolumny równowagi (tabela 1) i ustawić warunki gradientu opisane w tabeli 2 w celu uzyskania odpowiedniej separacji pików. Patrz Tabela 3, aby zapoznać się z raportowanymi czasami retencji AMP, ADO i INO w tych warunkach HPLC.
    2. Określ obszar pików AMP, ADO i INO przy różnych stężeniach, wybierając przycisk "proces" w oprogramowaniu HPLC, a następnie opcję "integruj". Alternatywnie można ręcznie wybrać punkt początkowy i końcowy każdego szczytu.
    3. Wykreślić powierzchnie pików w stosunku do nominalnego stężenia każdego wzorca, aby uzyskać dziewięciopunktową krzywą kalibracyjną (100, 50, 25, 10, 5, 2,5, 1, 0,5, 0,25 μM).
    4. Oblicz równanie linii prostej dla AMP, ADO i INO: y = mx + b,
      gdzie x jest stężeniem μM, a y odpowiada powierzchni piku.
    szt. szt.
    GodzinaNatężenie przepływu (ml/min)%A%B
    godz. 1.001000
    Pytanie 1,24godz. 1.001000
    Lokal 6,22godz. 1.00cyfra arabskaRozdział 98
    godz. 18.65godz. 1.00cyfra arabskaRozdział 98

    Tabela 1: Metoda kolumny równowagi. Schematyczne przedstawienie zmian rozpuszczalnika dla równowagi kolumny. Bufor A: 7 mM octanu amonu, pH 3,0. Bufor B: acetonitryl.

    szt. pkt. szt. szt. szt.
    GodzinaNatężenie przepływu (ml/min)%A%B
    godz. 1.000100
    3,74godz. 1.000100
    godz. 13.71godz. 1.0015Rozdział 85
    godz. 17.00godz. 1.001000
    godz. 20.00godz. 1.001000

    Tabela 2: Uruchom przykładową metodę. Schematyczne przedstawienie zmian rozpuszczalnika do pomiaru związków purynowych metodą HPLC. Bufor A: 7 mM octanu amonu, pH 3,0. Bufor B: acetonitryl.

    . szt. szt. szt.
    Czas przechowywaniaλmaks
    Amp8,00 min260
    Inogodz. 11.00 min260
    zamieszanie11,90 min260

    Tabela 3: Czasy retencji związków purynowych. Typowe czasy retencji obserwowane dla AMP, ADO i INO. Detektor UV jest zaprogramowany do odczytu przy 260 nm.

    4. Wstępne traktowanie inhibitorami i inkubacja z substratem (AMP)

    1. Aby przetestować zużycie AMP, wytwarzanie ADO i INO bez hamowania transporterów CD73, ADA i nukleozydów, ponownie zawieś oczyszczone komórki CLL 2 x 106 CD19 + / CD5 + w 250 μl pożywki wolnej od surowicy i komórek płytkowych na płytce 48-dołkowej (lub w probówce mikrowirówki o pojemności 1,5 ml).
    2. Dodać 250 μl 400 μM inhibitorów AMP lub AMP plus, aby uzyskać końcowe stężenie 200 μM AMP. Uwzględnić warunek braku substratu, który ma być użyty jako ślepa próbka.
    3. Inkubować od 30 do 60 minut w temperaturze 37 °C.
    4. Pod koniec czasu inkubacji zebrać 500 μl supernatantów w zimnych probówkach do mikrowirówek (na lodzie) i natychmiast odwirować przy 17 000 x g w temperaturze 4 °C przez 5 minut.
    5. Przenieść supernatanty do nowych probówek do mikrowirówek o pojemności 1,5 ml i natychmiast przechowywać w temperaturze -80 °C lub przystąpić do przygotowania próbek do serii HPLC.

    5. Przygotowanie próbek do HPLC

    1. Przefiltrować supernatanty w nowych probówkach mikrowirówkowych o pojemności 1,5 ml z filtrami strzykawkowymi 0,2 μm. Do filtrowania należy użyć strzykawek o pojemności 1 ml.
    2. Jeżeli system HPLC jest wyposażony w automatyczny podajnik próbek, należy przygotować szklane fiolki do HPLC i użyć mikrowkładek o pojemności 0,1 ml do małych objętości próbki.
    3. Przenieść co najmniej 100 μl próbki do szklanej fiolki za pomocą mikropipety lub szklanej pipety Pasteura. Należy uważać, aby przenieść się bez pęcherzyków powietrza i zamknąć fiolkę zakrętką.
    4. Próbki są teraz gotowe do analizy za pomocą RP-HPLC.

    6. Pomiary puryn metodą HPLC

    1. Wybierz przycisk "uruchom próbki"; wybierz "nowa metoda zestawu próbek" z menu "plik".
    2. Wybrać opcję "pusta" i wskazać: numer fiolki (w autosamplerze), nazwę próbki, objętość wstrzyknięcia (50 μl).
    3. Należy wybrać metodę kolumny równowagi i metodę próby próbnej opisaną odpowiednio w tabeli 1 i tabeli 2 dla wszystkich kolejnych ślepych prób i próbnych serii.
      nuta: Ustawić metodę kolumny równowagi (tabela 1) przed każdym przebiegiem próbki.
    4. Wstrzyknąć 50 μl ślepej próby (pożywki niezawierającej surowicy) i każdej próbki.
    5. Oznaczyć stężenie puryn w każdej próbce, określić ilościowo AMP, ADO i INO, uzyskując powierzchnie pików w czasach retencji opisanych w tabeli 3.
      1. Wybierz przycisk "proces", a następnie opcję "integruj". Alternatywnie można ręcznie wybrać punkt początkowy i końcowy każdego pojedynczego szczytu, aby uzyskać pomiar powierzchni. Odbywa się to poprzez narysowanie linii między punktem początkowym i końcowym szczytu.
      2. Określić stężenie μM, stosując równanie otrzymane dla krzywej standardowej: y = mx + b, gdzie x oznacza stężenie μM, a y jest obszarem piku zmierzonym z nieznanej próbki.
        UWAGA: Przykładowa krzywa wzorca kalibracji ADO jest przedstawiona na rysunku 1, gdzie: x = (obszar y - 981.02)/40026
    6. Biorąc pod uwagę, że 2 x 106 komórek zostało ponownie zawieszonych w 0,500 ml pożywki, obliczyć μmole AMP, ADO i INO zużyte i/lub wytworzone przez 106 komórek CLL, stosując następującą proporcję:
      μmol : 1 000 ml = x μmol : 0,250 ml
      nuta: Μmole w 1,000 ml (liczba μmoli w 1 l) są równoważne stężeniu μM, a x to μmole nukleotydu lub nukleozydu wytwarzanego przez 106 komórek. Na koniec przekształć μmole w nmole zużyte i/lub wytworzone przez 106 komórek CLL: nmole = μmole x 1,000

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

figure-results-1
Rysunek 1.Generowanie wewnętrznej krzywej wzorcowej.Reprezentatywna krzywa wzorcowa kalibracji dla ADO i otrzymane równanie względne. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Podłoże wolne od surowicy AIM V GIBCO (Przedsiębiorstwo GIBCO) Numer katalogowy: 12055-091 Ciecz (klasa badawcza)
adenozyno-5'-monosfat (AMP) Sigma-Aldrich A1752
adenozyna (ADO)Sigma-Aldrich A9251 (wersja
inozyna (INO) Sigma-Aldrich I4125
acetonitryl (CHROMASOLV Plus) Sigma-Aldrich Numer katalogowy: 34998Klasa HPLC
octan amonu Sigma-Aldrich Numer katalogowy: 96887 mM, pH 3,0
Fiolki z krótkim gwintem Firma VWR 548-0029 1,5 ml/szklankę
Mikrowkładki Firma VWR 548-0006 0,1 ml/szklankę
nakrętki Firma VWR 548-0085 9 mm/PP niebieski
Kolumna Atlantis dC18 Wody 1860013445 μm, 4,6 mm x 150 mm
Kolumna strażnicza Atlantis dC18 Wody 1860013235 μm, 4,6 mm x 20 mm
Moduł separacji Waters Alliance 2965 Wody Moduł separacji HPLC
Detektor Waters 2998 z matrycą fotodiodową (PDA) Wody Detektor UV
Oprogramowanie Waters Empower2 Wody
(wersja angielska) angielska) powiedział:

Przeglądaj więcej artykułów

Analiza RP-HPLCzużycie AMPoznaczanie ilości purynHPLC w fazie odwróconejprzewlekła białaczka limfatycznametabolizm nukleotydówprzygotowanie próbek