Artigo de método

Isolamento de agregados de proteínas insolúveis em detergente do tecido cerebral humano post-mortem

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Diner, I., et al. Enriquecimento de agregados de proteínas insolúveis em detergente do cérebro humano post-mortem. J. Vis. Exp. (2017).

Este vídeo explica o processo de isolamento e enriquecimento de agregados de proteínas insolúveis em detergente do tecido cerebral humano post-mortem congelado. Ele demonstra as principais etapas, incluindo homogeneização, tratamento com detergente, sonicação e ultracentrifugação para separar e purificar os agregados insolúveis. A etapa final envolve a solubilização dos agregados em tampão de ureia para análise posterior.

Protocolo

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Todos os procedimentos que envolvem coleta de amostras foram realizados de acordo com as diretrizes do IRB do instituto.

1. Homogeneização e Fracionamento

  1. Seleção de tecidos
    NOTA:
    Tecido do córtex frontal post-mortem congelado de controle saudável (Ctl) e casos de DA confirmados patologicamente foram selecionados (n = 2). A avaliação neuropatológica post-mortem da distribuição da placa amilóide foi realizada de acordo com os critérios de pontuação semiquantitativos do Consórcio para Estabelecer um Registro para a Doença de Alzheimer, embora a patologia do emaranhado neurofibrilar tenha sido avaliada de acordo com o sistema de estadiamento de Braak.
    1. Obtenha tecido cerebral post-mortem congelado de casos de controle saudável (Ctl) e confirmados patologicamente pela DA. Utilizando recipientes de gelo seco, fórceps e uma lâmina de barbear, extirpe porções de ~ 250 mg de substância cinzenta de cada amostra de tecido em barcos de pesagem descartáveis, tomando cuidado para evitar que o tecido descongele. Registre o peso de cada peça a ser homogeneizada.
    2. Extirpar ~ 250 mg de substância cinzenta usando fórceps e navalha, inspecionando visualmente para localizar a interface entre a substância cinzenta externa e a substância branca interna. Evite a substância branca e, mais importante, quaisquer grandes vasos sanguíneos ou regiões sangrentas, meninges ou aracnóides. Mantenha o tecido congelado durante o processo de corte, trabalhando rapidamente e com frequência, colocando o barco de pesagem com tecido cerebral em recipientes de poliestireno com gelo seco.
    3. Registar o peso exacto da substância cinzenta excisada de cada peça congelada utilizando uma balança analítica. Calcule o volume de tampão com baixo teor de sal (LS) (ver Tabela 1) necessário para a homogeneização por pressão (5 mL / g ou 20% p / v).
    4. Prepare 10 mL de tampão LS com 1x coquetel de inibidores de protease e fosfatase e leve à geladeira.
    5. Remova o lenço pesado e o barco de pesagem do gelo seco e corte em pedaços de aproximadamente 2 x 2 mm à medida que descongela. Transfira para um tubo homogeneizador pré-resfriado de 2 mL com gelo.
    6. Adicione 5 mL / g (20% p / v) de tampão com baixo teor de sal (LS) gelado com 1X protease e coquetel inibidor de fosfatase.
    7. Homogeneizar o tecido cerebral no gelo usando aproximadamente 10 golpes de pilão de alta folga A e 15 golpes de pilão de baixa folga B.
    8. Transfira todo o homogeneizado para um tubo de polipropileno de 2 mL usando uma pipeta de vidro Pasteur. Rotule o tubo com "TH" (Homogenato Total), o número da caixa do tecido e o volume do homogeneizado. Alíquota 0,8 mL em um tubo de 1,5 mL rotulado. Qualquer homogenato em excesso pode ser aliquotado de forma semelhante e armazenado a -80 °C.
    9. Para cada alíquota de 0,8 mL, adicione 100 μL de NaCl 5 M e sarkosil 10% (p / v) nas concentrações de 0,5 M e 1% p / v, respectivamente. Misture bem os tubos por inversão e incube no gelo por 15 min. Rotular os tubos com "TH-S" (Homogeneizado Total-Sarkosyl) para indicar que os homogeneizados estão em tampão sarkosil (Tabela 1).
    10. Sonicar cada tubo por três pulsos de 5 s a 30% de amplitude no gelo (intensidade máxima = 40%) usando uma sonda de microponta.
    11. Determinar as concentrações proteicas dos homogeneizados usando o método de ensaio de ácido bicinconínico (BCA).
      nota: A concentração média de proteína dos homogeneizados TH-S preparados a 5 mL de LS por grama de tecido é de 15-20 mg/mL. Os homogeneizados podem ser fracionados imediatamente ou armazenados a -80 °C até o uso.
    12. Diluir homogeneizados de TH-S a 10 mg / mL usando tampão sark gelado (Tabela 1) com 1x inibidores de protease e fosfatase.
    13. Transfira 5 mg de proteína (0,5 mL) de cada homogeneizado TH-S para tubos de ultracentrífuga de policarbonato de 500 μL e balanceie em pares com tampão sark. Carregue os tubos em um rotor pré-resfriado e ultracentrífuga a 180.000 x g por 30 min a 4 °C. Transfira os sobrenadantes solúveis em sarkosil (S1) para tubos de 1,5 mL e armazene a -80 °C.
      NOTA: (Lavagem opcional) Adicione 200 μL de tampão sark aos tubos da ultracentrífuga contendo as frações insolúveis em detergente (P1) e desaloje os pellets (P1) do fundo dos tubos da ultracentrífuga usando uma ponta de pipeta de 200 μL.
    14. Gire brevemente os tubos invertidos por 2-3 s (≤2.500 x g) em uma microcentrífuga para transferir os pellets (P1) e tampão para os tubos de 1,5 mL abaixo. Ressuspenda os pellets insolúveis (P1) no tampão sark pipetando para cima e para baixo para garantir que o pellet seja interrompido.
    15. Balanceie em pares e centrifugue a 180.000 x g por mais 30 min a 4 °C.
    16. Descarte o sobrenadante de lavagem opcional (S2) e incube os pellets insolúveis em sarkosil (P2) em 50-75 μL de tampão ureia (Tabela 1) com 1x PIC (coquetel de inibidores de protease e fosfatase) por 30 min em temperatura ambiente para solubilizar o pellet.
      nota: Aqueça o tampão de ureia à temperatura ambiente antes de usar para evitar a precipitação de SDS. Para aplicações sensíveis a detergentes, omita o SDS do tampão de ureia e considere lavar o pellet insolúvel (P2) em tampão com baixo teor de sal antes de ressuspender em tampão de ureia.
    17. Transfira os pellets ressuspensos (P2) para tubos de 0,5 mL e use sonicação breve (1 s) de microtip a 20% de amplitude (intensidade máxima = 40%) para solubilizar totalmente os pellets.
    18. Determinar as concentrações proteicas das fracções sarkosil-solúvel (S1) e -insolúvel (P2) utilizando o método do ensaio BCA. Utilizar imediatamente estas fracções ou conservar a -80 °C até à utilização.

Tabela 1: Lista de buffers

Solução de sarkosil a 10% p/v: 10 g de sal de N-lauril-sarcosina sódica por 100 ml de ddH2O (agitar em RT durante a noite)
Tampão com baixo teor de sal (LS): 50 mM HEPES pH 7,0, 250 mM de sacarose, 1 mM EDTA
Tampão Sarkosyl (sark): Tampão LS + 1% (p/v) sarkosyl + NaCl 0,5 M
Tampão ureia (armazenar a -20 °C): 50 mM Tris-HCl pH 8,5, 8M ureia, 2% SDS

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Divulgações

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Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Coquetel de inibidores de protease e fosfatase, sem EDTA (100X)Thermo FisherNº 78441Coquetel de Inibidores de Protease & Fosfatase
Sistema de desmembranador sônico (ultrassônico)Fisher CientíficoFB505110ultrassônico de microponta
Ultracentrífuga Optimax TLXBeckman Coulter361545ultracentrífuga refrigerada
Rotor TLA120.1Beckman Coulter362224rotor de ultracentrífuga
Tubos de policarbonato de 500 ul (8x34mm), parede espessaBeckman Coulter343776tubos de ultracentrífuga para rotor TLA120.1
Sal de sódio N-Lauroilsarcosina (sarkosyl)Sigma AldrichL5777-50GDetergente
1,5 ml de pilão de pellets de polipropilenoPerseguição de KimbleRolamento 749521-1500ferramenta de homogeneização
Motor sem fio para pilão de pelletsPerseguição de KimbleRolamento 749540-0000ferramenta de homogeneização

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