Opisujemy opartą na HPLC metodę oznaczania kwasu N-acetyloneuraminowego i kwasu N-glikolilenuraminowego w wątrobie i mleku myszy.
Artykuł metodologiczny
Opisujemy opartą na HPLC metodę oznaczania kwasu N-acetyloneuraminowego i kwasu N-glikolilenuraminowego w wątrobie i mleku myszy.
CMAH (hydroksylaza kwasu monofosforanu cytydyny-N-acetyloneuraminy) jest odpowiedzialna za utlenianie kwasów cytydynomonofosforanu N-acetyloneuraminy u ssaków. Jednak ludzie nie mogą utleniać kwasu N-acetyleneuraminowego monofosforanu cytydyny do kwasu N-glikolyloneuraminowego monofosforanu cytydyny z powodu pierwotnej delecji eksonu genu CMAH. Aby bardziej szczegółowo zrozumieć skutki i implikacje braku aktywności CMAH, model nokautu Cmah u myszy jest przedmiotem dużego zainteresowania w badaniach podstawowych i stosowanych. Metoda analizy mająca na celu określenie fenotypu tego modelu myszy jest szczegółowo opisana w niniejszym dokumencie i opiera się na wykrywaniu zarówno kwasu N-acetyloneuraminowego, jak i kwasu N-glikolilenuraminowego w wątrobie i mleku myszy typu dzikiego i myszy z nokautem Camah. Endogenne kwasy sjalowe są uwalniane i derywatyzowane za pomocą o-fenylenodiaminy w celu wytworzenia pochodnych fluorogennych, które można następnie analizować za pomocą HPLC. Przedstawiony protokół może być również stosowany do analizy próbek mleka i tkanek różnego innego pochodzenia, a także może być przydatny do badania skutków odżywczych i zdrowotnych kwasu N-glikolyloneuraminowego.
Kwas N-acetyloneuraminowy (Neu5Ac) i kwas N-glikolylneuraminowy (Neu5Gc) są najczęściej występującymi kwasami sjalowymi u większości ssaków1. Chociaż ludzie są zdolni do endogennej syntezy Neu5Ac, nie są zdolni do wytwarzania Neu5Gc z powodu pierwotnej delecji eksonu w genie CMAH kodującym hydroksylazę CMP-Neu5Ac2,3. Jednak produkty spożywcze pochodzenia zwierzęcego mogą być dietetycznymi źródłami Neu5Gc4,5,6, co prowadzi do produkcji przeciwciał anty-Neu5Gc, a tym samym wywołuje odpowiedź immunologiczną w kierunku Neu5Gc7. Podejrzewa się, że ten dietetyczny wpływ Neu5Gc przyczynia się do przewlekłych stanów zapalnych i różnych innych chorób8,9,10. Aby kompleksowo zrozumieć wpływ Neu5Gc na ludzi, wysoce pożądany jest model zwierzęcy do systematycznego badania wpływu kwasów sjalowych przenoszonych przez żywność. Chociaż protokoły oparte na reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) do analizy myszy z nokautem są dobrze ugruntowane i stanowią wygodny sposób oceny genotypu, funkcjonalna analiza fenotypu na poziomie metabolicznym wymaga bardziej szczegółowych metod analizy. Fenotyp mysiego modelu z nokautem Cmah można ocenić, izolując i analizując skład kwasów sjalowych w próbkach wątroby lub mleka. Kilka metod wykrywania kwasów sjalowych w tkankach zwierzęcych zostało wcześniej opisanych: reakcja kwasów sjalowych z rezorcynolem11 lub kwasem tiobarbiturowym12 powoduje powstanie produktu chromoforowego i może być łatwo analizowana za pomocą zestawu opartego na czytniku płytek, ale można określić tylko całkowitą zawartość kwasu sjalowego. Alternatywnie, analizę kwasów sjalowych opisano również za pomocą chromatografii gazowej13, spektrometrii mas MALDI-ToF14 lub metod amperometrycznych15. Jednak najczęściej stosowane metody analizy kwasu sjalowego opierają się na uwalnianiu hydrolitycznym, a następnie derywatyzacji fluorescencyjnej, a następnie wysokosprawnej chromatografii cieczowej16,17,18.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Procedury z udziałem zwierząt zostały zatwierdzone przez Komisję Etyczną Centrum Zwierząt Doświadczalnych Uniwersytetu Rolniczego w Nankinie zgodnie z Krajowymi Wytycznymi dla Dobrostanu Zwierząt Doświadczalnych (Ministerstwo Nauki i Technologii, PR Chin, 2006) dla zwierząt trzymanych w obiekcie SPF (ID pozwolenia: SYXK-J-2011-0037).
1. Model myszy Cmah Knock-out
2. Pobieranie próbek
3. Izolacja kwasów sjalowych z mleka
4. Izolacja kwasów sjalowych z tkanki wątroby
5. Przygotowanie mieszanego wzorca kwasu sjalowego
6. Derywatyzacja fluorescencyjna kwasów sjalowych
7. Analiza HPLC pochodnych kwasu sjalowego
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Schematyczny przegląd opisanego procesu analizy przedstawiono na Rysunku 1; obejmuje on izolację kwasów sialowych z próbek mleka i wątroby myszy typu dzikiego oraz myszy z nokautem genu Cmah, a także fluoryzacyjną derywatyzację i analizę HPLC tych składników. Rysunek 2 i Rysunek 3 przedstawiają reprezentatywne chromatogramy HPLC derywatyzowanych kwasów sialowych z próbek mleka i wątroby mysz...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedstawiony w niniejszym dokumencie protokół pozwala na fenotypową ocenę homozygotycznych myszy z nokautem Cmah poprzez analizę i ilościowe określenie względnych ilości Neu5Gc w próbkach mleka i wątroby. Analizę przeprowadzono przy użyciu standardowego zestawu HPLC z detekcją fluorescencyjną. Najbardziej krytycznym etapem tej procedury jest przygotowanie kolumn wymiany anionowej i wykonanie chromatografii anionowymiennej; Prawidłowe osadzenie żywicy i zebranie odpowiednich frakcji płuczących i elucyjnych wymag...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Ta praca była częściowo wspierana przez Chińską Fundację Nauk Przyrodniczych (granty o numerach 31471703, A0201300537 i 31671854 dla J.V. i L.L.) oraz Plan 100 Zagranicznych Talentów (grant numer JSB2014012 dla J.V.).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| < silny> Chemikalia: < / silny> | |||
| kwas N-acetyloneuraminowy | Sigma | A0812 | |
| Kwas N-glikolylneuraminowy | Sigma | 50644 | 1 mg podwielokrotność powinna być wystarczająca |
| o-fenylenodiamina | Sigma | 694975 | |
| Wodorosiarczyn sodu | J& K Scientific Ltd | 75234 | |
| Narzędzia/Materiały: | |||
| 3 mL probówki SPE | Supelco | Sigma 57024 | puste kolumny ekstrakcyjne do fazy stałej |
| Króciec Luer | Sigma | S7396 | do zatrzymywania przepływu rurki SPE |
| Dowex 1X8 | Dow Chemicals | Sigma 44340 | 200 - 400 mesh |
| Młynek do tkanek Dounce | Sigma | D8938 | ciasne dopasowanie |
| Analiza HPLC: < / mocna> | |||
| fiolka HPLC o wysokim odzysku | Agilent Technologies | #5188-2788 | |
| System HPLC | Shimadzu | Nexera | |
| do HPLC | Shimadzu | RF-20Axs HPLC Kolumna | |
| Phenomenex | Hyperclone ODS | 250 x 4,6 mm | |
| LCMS klasy H2O | Merck Millipore | #WX00011 | |
| LCMS Acetonitryl | Merck Millipore | #100029 | Hipergrade |
| wodorotlenku amonu | Fluka | #44273 | puriss. P.a. |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie