December 16th, 2021
Solidny protokół jest tutaj prezentowany do izolowania granulek neuromelaniny z ludzkiej tkanki pośmiertnej istoty czarnej pars compacta za pomocą mikrodysekcji laserowej. Ten zmieniony i zoptymalizowany protokół znacznie minimalizuje wymagany czas pobierania próbek, zmniejsza wymaganą ilość próbki oraz usprawnia identyfikację i kwantyfikację białek za pomocą analizy LC-MS/MS.
Nasze połączenie mikrodyssekcji laserowej i spektrometrii mas pozwala na badanie przestrzennie rozdzielczych zmian na poziomie proteomicznym w każdym rodzaju tkanki. W naszym przypadku granulki neuromelaniny. Nasz protokół pozwala na analizę proteomiczną w oparciu o ograniczony materiał próbki.
Co zwykle stanowi duże wyzwanie podczas pracy z pośmiertną tkanką mózgową. Ponieważ pojedyncze komórki można wyizolować w celu porównania warunków zdrowotnych i chorobowych na poziomie proteomicznym. Może to poszerzyć naszą wiedzę na temat mechanizmów chorobowych.
Aby rozpocząć, umieść szkiełko z błoną tkankową w uchwycie szkiełka na stoliku robo z tkanką skierowaną do góry. Aby uzyskać skan poglądowy przekroju tkanki. Użyj funkcji skanowania, wybierz obszar zainteresowania z lewego górnego rogu i prawego dolnego rogu.
Następnie wybierz opcję skanuj wszystkie ROI, aby wykonać skanowanie. Do automatycznego wyboru granulek neuromelaniny w aktualnym polu widzenia. Wybierz analizę pola widzenia.
Następnie wybierz odwróć wynik i ustaw próg dla kanałów RGB. Tak, aby tylko granulki neuromelaniny były podświetlone na czerwono w oknie podglądu. Teraz kliknij w porządku, aby użyć dostosowanych ustawień dla pola view.
Dostosuj ustawienia lasera, używając tylko obszaru szkiełka pokrytego membraną. Napełnij nakrętkę probówki do pobierania próbek 50 mikrolitrami ultraczystej wody. I włóż nasadkę do kolektora robo movera.
Korzystając z interfejsu oprogramowania, ustaw robo poruszacz nad robo stage twore, aby rozpocząć pobieranie próbek. Uruchom laser. Kontroluj ustawienia energii i ostrości podczas procesu laserowego i dostosuj ustawienia w razie potrzeby.
Zapewnić właściwą izolację i katapultowanie wyizolowanych obiektów do nasadki probówki do pobierania próbek dla co najmniej pierwszych 10 obiektów. Po zakończeniu pobierania próbek przesuń robo mover do pozycji wyjściowej i wyjmij rurkę do pobierania próbek. Po odwirowaniu próbek przez odcentrowanie.
Suszyć próbki przez 1,5 godziny w koncentratorze próżniowym. Po wykonaniu trawienia tryptycznego zgodnie z opisem w tekście. Przygotować próbkę do analizy HPLC-MS, rozpuszczając od 200 do 400 nanogramów peptydów próbki w określonej objętości 0,1% TFA.
W obojętnych wlotach do fiolek ze szkła do spektrometrii mas. Jeżeli oznaczanie stężenia nie ma zastosowania ze względu na małą ilość próbki. Sprawdź identyczne obciążenie próbki, porównując całkowity prąd jonów.
Aby rozpocząć proteomiczną analizę surowych danych. Kliknij przycisk Załaduj, aby załadować surowe pliki do oprogramowania. Kliknij ustaw eksperyment, aby przypisać nazwy próbek.
Definiowanie parametrów specyficznych dla grupy. Dodaj modyfikacje, wybierając deamidację NQ, utlenianie M i karbamidometylację N-term jako modyfikacje zmiennych. a następnie dodać karbamidometylację C jako ustaloną modyfikację.
Wybierz trypsynę jako enzym trawiący w zakładce trawienie. W zakładce kwantyfikacja bez etykiet dodaj opcję LFQ, a jeśli do przetworzenia ma być więcej niż 10 plików, wybierz opcję szybkiego LFQ, aby skrócić czas przetwarzania. Upewnienie się, że wszystkie inne parametry specyficzne dla grupy pozostają w ustawieniach fabrycznych.
Przejdź do zakładki parametrów globalnych i dodaj plik FASTA pochodzący z uniprot. org w zakładce sekwencje. Zmodyfikuj odpowiednio regułę identyfikatora.
I dodaj taksonomię o identyfikatorze 9606 dla Homo sapiens. Do ilościowego oznaczania białek wybierz unikalne i brzytwy peptydy. Następnie dodaj opcję iBAQ jako miarę do oznaczania ilościowego białka w zakładce kwantyfikacji bez etykiety.
Upewnij się, że wszystkie inne parametry globalne pozostają w ustawieniach fabrycznych i kliknij start. Po pomyślnym przeprowadzeniu analizy pobierz grupy białek. Dane wyjściowe txt.
Załaduj plik proteingroups. txt do oprogramowania analitycznego. Dodaj wartości iBAQ jako kolumny główne i posortuj wszystkie inne kolumny według ich typu.
Odfiltruj wabiki i zanieczyszczenia, filtrując wiersze na podstawie kolumny kategorii i filtrując wyniki na podstawie prawidłowych wartości. Wyeksportuj dane wyjściowe w formacie txt do dalszego przetwarzania. I oceń wyniki dotyczące pytania badawczego.
W niniejszym badaniu zidentyfikowano 1 898 grup białek w NMG i 1 565 w otaczającej tkance SN, z czego 1 384 zidentyfikowano w obu obszarach tkanki. W ten sposób grupy białek 514 i 181 zostały zidentyfikowane wyłącznie odpowiednio w tkankach NMG i SN. W reprezentatywnych pomiarach DDA.
Nieco wyższe wartości iBAQ w NMG w porównaniu z SN wskazywały na większą obfitość białka cytoplazmatycznego dynien-1, łańcucha ciężkiego 1 w NMG. Obserwacja ta może zostać zweryfikowana w eksperymentach PRM dla peptydu ESPEVLLTLDILK. W którym wykryto większą obfitość NMG.
Na podstawie obszaru piku na poziomie MS1 i MS2. Najważniejszym krokiem jest zdecydowanie izolacja NMG, ponieważ reszta protokołu opiera się na tym kroku, aby została prawidłowo wykonana. Po procedurze LMD próbki można wykorzystać i poddać dalszemu procesowi do dowolnego rodzaju techniki omicznej, takiej jak genomika, transkryptomika, proteomika lub lipidomika.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Niniejsze badanie przedstawia skoordynowany protokół do izolowania granulek neuromelaniny z ludzkiego pośmiertnego tkanki substantia nigra pars compacta za pomocą mikrosekcji laserowej. Zoptymalizowane podejście znacznie skraca czas pobierania próbek i wymaganą ilość, jednocześnie poprawiając identyfikację i ilościową analizę białek poprzez analizę LC-MS/MS.
Laser microdissection enables spatially resolved proteomic analysis of neuromelanin granules from limited post-mortem human brain tissue, addressing a key bottleneck in neurodegenerative disease research. This approach supports target validation and mechanistic de-risking by providing disease-relevant proteomic data from dopaminergic neurons affected in Parkinson's disease. The method enhances predictive confidence in early discovery by allowing direct comparison of healthy and diseased states at the protein level.
The method integrates into the discovery continuum from early target validation to preclinical research by providing spatially resolved proteomic data from disease-affected neuronal populations.