Artykuł metodologiczny

Test pirogronianowy do oceny poziomów pirogronianu we frakcjach komórkowych robaków

1K wyświetleń

8 lipca 2025

W tym artykule

Streszczenie

Źródło: Yanase, S. et al. Małoskalowe testy kolorymetryczne wewnątrzkomórkowego mleczanu i pirogronianu u nicienia Caenorhabditis elegans.J. Vis. Exp. (2018).

Ten film opisuje test kolorymetryczny do ilościowego pomiaru pirogronianu we frakcjach komórkowych Caenorhabditis elegans. Wykorzystując nadtlenek wodoru wytwarzany w reakcji enzymatycznej oksydazy pirogronianowej z pirogronianem komórkowym, barwnik chromogenny jest utleniany w celu wytworzenia kolorowego produktu, mierzonego za pomocą kolorymetrii w celu określenia stężenia pirogronianu.

Protokół

1. Zsynchronizowana kultura C. elegans

  1. Przed wysiewem należy wyhodować szczep Escherichia coli (E. coli) OP50 przez noc w temperaturze 37 °C w 300 ml płynnego podłoża bulionowego Luria-Bertani (LB). Przechowywać kulturę OP50 w temperaturze -4 °C.
    1. Aby przygotować płynne podłoże bulionowe LB, użyj 10 g tryptonu, 5 g ekstraktu drożdżowego, 10 g NaCl i 1,5 ml 1 N NaOH i dodaj do 1 l z wodą dejonizowaną. Autoklaw.
      nuta: Szczepy OP50 i C. elegans są dostępne w Caenorhabditis Genetics Center (University of Minnesota, St. Paul, MN, USA).
  2. Aby zrobić agar z pożywką do wzrostu nicieni (NGM), użyj 3 g NaCl, 2,5 g peptonu, 17 g agaru i 975 ml wody dejonizowanej. Autoklaw. Schłodzić do temperatury 55 °C, a następnie sterylnie dodać kolejno 1 ml 1 M MgSO4, 1 ml 1 M CaCl2, 1 ml 5 mg/ml cholesterolu w EtOH i 25 ml 1 M fosforanu potasu o pH 6,0 na 90-milimetrowych szalkach Petriego.
    1. Dla 1 M fosforanu potasu o pH 6,0 należy użyć 108,3 g KH2PO4 i 46,6 g K2HPO4 i dodać wodę dejonizowaną do 1 L. Autoklaw.
  3. Rozprowadź 1-2 ml kultury OP50 na płytkach agarowych NGM. Aby uzyskać cienką warstwę OP50, inkubuj płytki przez noc w temperaturze pokojowej przed dodaniem jakichkolwiek nicieni.
    nuta: Płytki agarowe NGM zaszczepione OP50 można przechowywać w temperaturze pokojowej przez 2-3 tygodnie.
  4. Dodać co najmniej 100 robaków na płytkę agarową NGM z OP50 i hodować w temperaturze 20 °C aż do osiągnięcia wieku dorosłego. Wymagane są co najmniej trzy płytki.
  5. Aby zebrać jaja w macicy, przenieś grawitacyjne hermafrodyty z trzech płytek agarowych NGM, z których każda zawiera 5 ml buforu S w stożkowej probówce o pojemności 15 ml i umyj robaki 3 razy 15 ml buforu S za pomocą wirowania przy 300 x g przez 30 s w temperaturze pokojowej.
    1. Aby przygotować bufor S, użyj 5,9 g NaCl i 50 ml 1 M fosforanu potasu o pH 6,0 i dodaj do 1 l z wodą dejonizowaną. Autoklaw.
  6. Rozpuść robaki w alkalicznym roztworze podchlorynu do aksenizacji i izolacji jaj luzem (0,5 ml świeżego wybielacza lub odpowiednik: 5-6% podchlorynu sodu, 0,1 ml 10 M NaOH, około 4,5 ml buforu S) i odstaw roztwór na 10-15 minut w temperaturze pokojowej z mieszaniem przez odwrócenie.
    nuta: W ciągu 15 minut dorosłe robaki powinny się rozpuścić, pozostawiając mętny roztwór jaj uwolnionych z ich tusz (uwolnione jaja należy potwierdzić za pomocą mikroskopu stereoskopowego). Zamiast 0,1 ml 10 N NaOH można również użyć 0,2 ml 5 N NaOH.
  7. Po potraktowaniu podchlorynem przemyć granulki jaj 3 razy 15 ml buforu S i ponownie zawiesić w 5-6 ml buforu S. Wylęgać uwolnione jaja podczas nocnej inkubacji w temperaturze 20 °C w buforze S bez E. coli w celu przeprowadzenia synchronicznej z wiekiem hodowli larw w stadium L1.
  8. Aby określić przybliżoną liczbę larw w stadium L1, należy policzyć robaki za pomocą mikroskopu stereoskopowego w 10 μl buforu S po ponownym zawieszeniu larw co najmniej 3 razy i obliczyć średnią. Następnie przenieść larwy w stadium L1 na pięć płytek agarowych NGM z OP50 (1500-3000 robaków na płytkę za pomocą szalki Petriego o średnicy 90 mm) i hodować w temperaturze 20 °C, aż osiągną stadium młodego dorosłego, kiedy rozpoczyna się samozapłodnienie i składa się kilka jaj (zwykle po 3 dniach).

2. Ekstrakcja frakcji komórkowej z C. elegans

  1. Zebrać robaki w stadium młodego dorosłego (5-dniowe zwierzęta) z pięciu płytek agarowych NGM z buforem S (ryc. 1A).
    1. Aby wybrać tylko żywe robaki przy użyciu metody sacharozy 6 do flotacji na 30% (w/v) sacharozy, wymieszać robaki zawieszone w 3-4 ml buforu S z równą objętością lodowatej sacharozy 60% (w/v) sacharozy w stożkowej probówce o pojemności 15 ml. Obracać probówkę o masie 1 500 x g przez 15 s w temperaturze 4 °C i usunąć pływające robaki do świeżej probówki, odsuwając je od ścianki probówki za pomocą pipety Pasteura.
  2. Umyj robaki 3 razy buforem S przez odwirowanie w temperaturze 1 500 x g przez 30 s w temperaturze 4°C. Sprawdź mokrą objętość umytych robaków po odwirowaniu za pomocą końcówki do mikropipet o pojemności 1 000 μl (Rysunek 1B).
  3. Dodać umyte robaki do równej objętości lodowatego 10% (w/v) kwasu trichlorooctowego (TCA; końcowe stężenie 5%) w celu wytrącenia białka (Rysunek 1C). Zamiast TCA można zastosować kwas nadchlorowy (PCA) lub kwas metafosforowy.
  4. Homogenizuj robaki ze środkiem strącającym za pomocą 40 uderzeń tłuczka w homogenizatorze teflonowym (młynek do tkanek Potter-Elvehjem) z obrotem do 1,300 obr./min na lodzie.
  5. Przenieś homogenat do świeżej mikroprobówki o pojemności 1,5 ml za pomocą pipety Pasteura i poddaj sonikacji za pomocą homogenizatora ultradźwiękowego przez 3 minuty (3 razy po 1 minutę) z 20% cyklem pracy na lodzie.
  6. Klarować homogenat przez odwirowanie przy 8 000 x g przez 10 minut w temperaturze 4 °C. Zneutralizować supernatanty za pomocą 4 M KOH (0,25 objętości do 10% TCA) przez 20 minut na lodzie i odwirować przy 8 000 x g przez 10 minut w temperaturze 4 °C. Supernatant (jako próbka badana) może być przechowywany w temperaturze -80 °C do czasu przeprowadzenia następujących testów.

3. Oznaczanie pirogronianu przy użyciu zestawu do testów kolorymetrycznych

  1. Zmierzyć stężenie pirogronianu w supernatantach (próbkach testowych) za pomocą zestawu do oznaczania kolorymetrycznego (tabela materiałów). Przeprowadzić badania dwustronne dla próbek testowych. Dodać 10 μl badanych próbek i 90 μl odczynnika roboczego (zawierającego 94:1 mieszaniny enzymów i odczynnika barwnikowego, które są dostarczone z zestawem) do 96-dołkowej płytki i inkubować w temperaturze pokojowej przez 30 minut, podczas gdy próbki są chronione przed światłem.
  2. Zmierzyć absorbancję każdej studzienki przy długości fali 570 nm za pomocą czytnika mikropłytek.
  3. Wykreślić krzywą standardową pirogronianu. Obliczyć stężenia pirogronianu w badanych próbkach na podstawie krzywej wzorcowej pirogronianu.

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

Wyniki

figure-results-1
Rysunek 1. Proces ekstrakcji metabolitów komórkowych. (A) 1500-3000 robaków umieszczono na płytce agarowej NGM (90-milimetrowa szalka Petriego). Ekstrakcja z robaków na pięciu płytkach była wystarczająca do testów kolorymetrycznych. (B) Robaki zebrane z pięciu płytek po 3 000 i 1 500 robaków na płytkę są wskazane odpowiednio po lewej i prawej stronie panelu. Obie mo...

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
Zestaw do oznaczania pirogronianu EnzyChromSystemy testów biologicznych#EPYR-100testy kolorymetryczne/fluorometryczne 100; Przechowywać w temperaturze -20°C
Kwas trójchlorooctowyWako Czysta Chemia#207-04955Przechowywać w temperaturze pokojowej
Homogenizator teflonowy Iwaki/Pyrex#358034 (Wheaton)Zamiast Iwaki/Pyrex, dostępne przez Wheaton

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Analiza kolorymetrycznapomiar pirogronianuCaenorhabditis elegansoksydaza pirogronianowaperoksydaza chrzanowabarwnik chromogennyczytnik p ytekkrzywa wzorcowa

Powiązane artykuły