Методическая статья

Измерение активности протеасом в различных субклеточных компартментах мозга крысы

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Источник: McFadden, T., et al. Количественная оценка субклеточной активности убиквитин-протеасом в мозге грызунов. J. Vis. Exp. (2019).

Это видео демонстрирует, как измерить активность протеасом в различных субклеточных компартментах латерального миндалевидного тела из обусловленного страхом и контрольного мозга крыс с помощью анализа флуорогенных пептидов. Протеасома расщепляет субстрат флуорогенных пептидов, высвобождая флуоресцентные молекулы, которые количественно оцениваются с помощью планшетного ридера для оценки активности протеасом в ядерной и синаптической белковых фракциях. Повышенная ядерная активность предполагает изменения в экспрессии генов, в то время как сниженная синаптическая активность указывает на стабилизацию белка, необходимую для долговременного поддержания памяти.

Протокол

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Анализ активности протеасом

ПРИМЕЧАНИЕ: Активность протеасом может быть измерена в гомогенизированной ткани мозга с помощью слегка модифицированной версии набора 20S Proteasome Activity Kit. Этот анализ не измеряет непосредственно активность полных комплексов 26S протеасом. Скорее, он измеряет активность ядра 20S, а это означает, что он может служить только прокси для понимания активности самого ядра, в отличие от всего комплекса протеасом 26S. Успех этого анализа снижается с повторными циклами замораживания-оттаивания и/или повышением уровня моющих средств, особенно ионных, и требует использования планшетного ридера с набором фильтров 360/460 (возбуждение/излучение) и возможностью нагрева до 37 °C.

  1. Настройки считывателя пластин: Предварительно нагрейте до 37 °C и держите до конца работы.
    1. Установите возбуждение на 360 и излучение на 460. Если используемая 96-луночная пластина свободна, установите положение оптики в положение Bottom. Если используется темный/черный 96-луночный планшет, установите положение оптики в положение Top.
    2. Установите для старых моделей считывателей пластин режим «Автоусиление» в разделе «Параметры флуоресцентного считывания»; более новые модели предварительно настроены для этого. Запрограммируйте кинетический прогон со временем 2 ч, сканирование (считывание) каждые 30 мин.
  2. Восстановите в 10-кратном буфере для анализа, входящем в комплект, 13,5 мл сверхчистой воды. Добавьте 14 мкл 100 мМ АТФ в буфер теперь 1x; Это значительно повышает активность протеасом в образцах и повышает надежность анализа. Окончательный буфер для анализа 20S может храниться на льду или при температуре 4 °C до тех пор, пока он не понадобится, и будет стабильным в течение нескольких месяцев.
  3. Восстановите стандарт AMC, поставляемый в комплекте, со 100 μл ДМСО. Выполняйте этот шаг в темноте или в условиях низкой освещенности, так как стандарт является светочувствительным.
  4. Создание стандартной кривой AMC с использованием восстановленного стандарта в темноте или в условиях низкой освещенности.
    1. В отдельные микроцентрифужные пробирки объемом 0,5 мл добавьте 16, 8, 6,4, 3,2, 1,6, 0,8, 0,4 и 0 мкл стандарта АМС, что соответствует концентрации 20, 10, 8, 4, 2, 1, 0,5 и 0 мкМ АМС.
    2. К этим пробиркам в том же порядке добавьте 84, 92, 93,6, 96,8, 98,4, 99,2, 99,6 и 100 мкл 20S пробного буфера. Это создает серию высоких и низких концентраций AMC, которые будут использоваться для калибровки считывателя планшетов и анализа активности протеасом в гомогенизированных образцах.
    3. Храните все разведенные нормы на льду в темноте до тех пор, пока они не понадобятся.
  5. Восстановите протеасомный субстрат (Suc-LLVY-AMC), поставляемый в комплекте, с 65 мкл ДМСО. Выполняйте этот шаг в темноте или в условиях низкой освещенности, так как подложка чувствительна к свету. Создайте разведение субстрата протеасомы в соотношении 1:20 в новой микроцентрифужной пробирке объемом 1,5 мл с использованием буфера для анализа 20S. Разведенный субстрат хранить на льду в темноте до тех пор, пока он не понадобится.
    заметка: Например, если в пластине будет 10 образцов и 1 заготовка, вам понадобится достаточно разбавленного субстрата для 22 лунок (с дубликатами) по 10 μл на лунку. Это соответствует потребности 220 мкл + 30 мкл для ошибок пипетирования, требуя 12,5 мкл субстрата и 237,5 мкл 20S буфера для анализа.
  6. Разморозьте желаемые образцы (если они заморожены) и добавьте нормированное количество в 96-луночную пластину. Запускайте каждый образец в двух экземплярах. Количество необходимого образца варьируется в зависимости от подготовки ткани. Как правило, 10-20 мкг достаточно для любой субклеточной фракции.
  7. Доведите объем лунки для образца до 80 мкл с помощью сверхчистой воды. Добавляемое количество зависит от объема добавленного образца. Например, если в образце 1 было 4,5 мкл белка, а в образце 2 — 8,7 мкл, то необходимое количество воды составит 75,5 мкл и 71,3 мкл соответственно. В две отдельные лунки добавьте только 80 μл воды; это будут пробирные бланки.
    заметка: Чтобы ограничить изменения объема белка из-за ошибок пипетирования, концентрацию белка можно нормализовать до наименее концентрированного образца. Это позволит использовать один и тот же объем образца во всех условиях.
  8. Добавьте 10 мкл 20S буфера для анализа в каждую лунку, включая пробирные заготовки. В этом случае рекомендуется использовать репитер/автоматизированную пипетку, чтобы обеспечить равномерный объем анализа в разных лунках.
  9. Дополнительно: На этом этапе при желании введите манипуляции in vitro; для этого потребуется, чтобы каждый образец имел дополнительные 2 лунки на одну процедуру, включая транспортное средство. Если это так, добавьте 5-10 мкл лекарственного средства/соединения, представляющего интерес, в 2 лунки для отбора проб и эквивалентный объем контрольного вещества/транспортного средства еще в 2 лунки. Поместите планшет на предварительно нагретый считыватель тарелок или в инкубатор с температурой 37 °C на 30 минут.
  10. Выключите свет или войдите в темную комнату. Добавьте все 100 мкл разбавленных стандартов АМС в новую лунку; Каждый стандарт будет иметь одну скважину.
  11. В темное время суток добавьте 10 мкл разбавленного протеасомного субстрата в лунки, содержащие образцы и заготовки для анализа, но не в соответствии со стандартом AMC. В этом случае рекомендуется использовать репитер/автоматизированную пипетку, чтобы обеспечить равномерный объем анализа в разных лунках.
  12. Поместите пластину в считыватель пластин и начните кинетический пробег.
    заметка: Пластина не должна находиться под постоянным перемешиванием во время кинетического пробега, однако пользователь может выбрать это при желании
  13. В конце кинетического прогона экспортируйте необработанные флуоресцентные значения 360/460 в Microsoft Excel.
    1. Усреднить вместе дубликаты лунок для каждого стандарта, каждого образца и пробного образца для всех 5 сканирований. Исходные значения флуоресценции должны увеличиваться при сканировании образцов, но оставаться стабильными (или немного снижаться) для стандартов и пробирных бланков.
    2. Возьмите самый высокий стандарт среднего значения AMC и разделите на известную концентрацию (20 мкМ). Разделите это значение на концентрацию образца, используемую в анализе, чтобы получить стандартизированное значение AMC. Для каждого образца и среднего значения пробного бланка разделите на стандартизированное значение AMC.
    3. Возьмите это окончательное значение и разделите его на концентрацию образца, используемого в анализе, чтобы получить нормализованное значение для каждого образца и бланка для анализа. Сделайте это для всех 5 сканирований.
    4. Вычтите нормализованное значение Assay Blank из каждого нормализованного значения образца для всех 5 сканирований.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Набор для занятий 20S ProteasomeМиллипора СигмаАПТ280Другие поставщики предлагают другие версии
СПСрыбакFERR1441Различные другие поставщики
Считыватель пластин BioTek Synergy H1БиоТекVATECHH1MT3Другие поставщики предлагают другие версии
Ингибитор протеазыМиллипора СигмаП8340Различные другие поставщики
ДмсоДмсоД8418Различные другие поставщики

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Proteasome ActivitySubcellular FractionsFluorogenic Peptide AssayPlate Reader AnalysisNuclear Synaptic FractionsAMC Standard CurveATP Assay BufferProteasome Substrate DilutionFear Conditioned RatsLateral Amygdala

Похожие статьи