Описан сокращенное фракционирование протокол для обогащения моющего средства нерастворимого белка агрегатов от человека посмертных мозг.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Описан сокращенное фракционирование протокол для обогащения моющего средства нерастворимого белка агрегатов от человека посмертных мозг.
В этом исследовании мы описываем сокращенное одноступенчатых фракционирование протокол для обогащения моющего средства нерастворимого белка агрегатов от человека посмертных мозг. Ионных моющее N-лаурил sarcosine (sarkosyl) эффективно solubilizes изначально сложенном белков в ткани мозга, позволяя обогащения моющего средства нерастворимого белка агрегатов от широкий спектр нейродегенеративных proteinopathies, такие как Болезнь Альцгеймера (AD), болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз и прионы заболеваний. Человеческого контроля и AD посмертных мозга тканей были гомогенизированные и осевших ultracentrifugation присутствии sarkosyl обогатить моющего средства нерастворимого белка агрегаты, включая патологическое фосфорилированных Тау, основной компонент нейрофибриллярных связок в AD. Западный blotting продемонстрировал дифференциального растворимость агрегированных фосфорилированных Тау и моющих средств растворимого белка, раннего Endosome Antigen 1 (ЕЕА1) управления и AD мозга. Протеомного анализа также выявлено обогащение β-амилоида (значения), Тау, snRNP70 (U1 - 70 K) и аполипопротеина Е (АРОЕ) в sarkosyl нерастворимые фракций AD мозга по сравнению с теми из элемента управления, в соответствии с предыдущей стратегии фракционирование ткани . Таким образом этот протокол простого обогащения идеально подходит для широкого круга экспериментальных приложений, начиная от Западный blotting и функциональных белков Сопредседатель агрегации анализов массы на основе спектрометрии протеомики.
Нейродегенеративные заболевания, как болезни Альцгеймера (AD), болезнь Паркинсона (PD), болезни Гентингтона (HD), боковой амиотрофический склероз (ALS) и тесно связанных прионных заболеваний являются proteinopathies, характеризуется постепенным накоплением агрегатов моющего средства нерастворимого белка в головном мозге с сопутствующими когнитивных снижаться. 1 , 2 считается, что эта общая патологическая функция играть центральную роль в этиологии и патофизиологии этих нейродегенеративных заболеваний. 2 эти агрегаты обычно состоят из полимерных волокон амилоида, которые состоят из повторяющихся звеньев смятых протеинов экспонирования крест β-структуры. 1 , 2 , 3 , 4 биохимически, амилоида агрегаты обладают высокой устойчивостью к химическим или тепловой денатурации и солюбилизация,3 , который представляет уникальные проблемы для их очистки, анализ и исследование через традиционные биохимические методы. 2 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 неудивительно, что моющее средство нерастворимые белковые фракции был в центре внимания многочисленных исследований в патофизиологии нейродегенеративных заболеваний, связанных с накоплением смятых протеинов. 6 , 12 , 13 , 14
Фракционирование биохимические методы часто были использованы для обогатить моющих средств нерастворимые фракция от гомогенатах мозга посмертных. 6 , 12 , 13 , 14 один из наиболее распространенных методов предполагает последовательное извлечение гомогенатах ткани с буферами и моющих средств увеличения жесткости, а затем ultracentrifugation для разделения фракций растворимых и нерастворимых. Часто используемых последовательных фракционирование протокола6,14 включает гомогенизацию образцов замороженные ткани в буфере моющее средство бесплатно низкой концентрацией соли (LS) и затем результирующая нерастворимых гранулы последовательно извлекаются с буферы содержащие высокий соль, неионогенные моющих средств, высоким сахарозы, ионные моющих средств и, наконец, chaotropes как мочевины. 6 , 14 очевидный недостаток такого последовательного фракционирование протоколов является значительное количество времени и труда обязательства, необходимые для их завершения. Включая гомогенизации и ultracentrifugation, типичный пятиступенчатый фракционирование протокол может занять несколько часов или даже дней для завершения. 4 , 6 , 7 , 10 , 15 , 16 , 17 , 18 , Кроме того, как много патологического белка агрегатов остаются нерастворимых в всех исклучая суровых условий19,20 большинство созданных фракций имеют ограниченную ценность. Таким образом менее строгие фракционирование шаги, используя высокие концентрации соли и неионных моющих средств являются значительной степени излишним.
Предыдущие исследования показали, что ионные моющее N-лаурил sarcosine (sarkosyl) является отличным кандидатом для упрощенной одноступенчатых стиральный порошок фракционирование протокола. 5 , 6 , 12 , 13 , 14 , 21 , 22 , 23 как денатурируя моющего средства sarkosyl является достаточно строгим, чтобы солюбилизировать последнего подавляющее большинство изначально сложенном белков в мозге без растворяющие смятых протеинов агрегатов состоит из бета амилоида (значения),6,11 фосфорилированных Тау (pTau),6 TAR ДНК-связывающих белков 43 (TDP-43),14 альфа synuclein,12,13 почесуха,23 или U1 малых ядерных ribonucleoproteins (U1 snRNPs) например U1 - 70 K. 5 , 21 , 22 Как sarkosyl является менее строгим, чем вездесущие анионные стиральный порошок натрия лаурилсульфат (SDS), она сохраняет менее надежные олигомерных формы агрегатов смятых протеинов, которые не могут выдержать SDS лечения. 9
Ранее мы описали сокращенное моющих средств фракционирование протокол, который достигнутые результаты, сопоставимые с более трудоемкий последовательных фракционирование методологий. 5 , опустив менее жесткие шаги фракционирования, мы смогли разработать протокол снисходительный одноступенчатых фракционирование для обогащения моющего средства нерастворимого белка агрегатов от посмертных человеческого мозга. 5 этот подробный протокол, описанные здесь хорошо подходит для широкого круга экспериментальных приложений, начиная от Западный blotting и массы на основе спектрометрии протеомики к сворачиванию функциональных белков и агрегации посева assays. 5 , 6 , 21
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
этика заявление: все ткани мозга были получены от Emory Alzheimer ' s болезни исследовательский центр (АЦСБ) мозга банк. Посмертный тканях человека были приобретены по протоколам надлежащего институционального обзора Совет (IRB).
1. гомогенизации и фракционирование
2. Immunoblotting
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Сокращенная сингл шаг sarkosyl фракционирование протокол был использован для обогащения моющего средства нерастворимого белка агрегатов от контроля и AD посмертных мозга (рис. 1). Белки из й-S, S1, S2 и P2 фракций были решены путем SDS-PAGE, фиксированный за 15 мин в Кумасси синий фиксирующие буфера следуют нежный Окрашивание Кумасси синим G-250 окрашивание буфера. Ресуспендирования шаг является необязательным, так как там были неопределяемого уровня белка в ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Здесь мы представляем и обсудить сокращенное одноступенчатых моющих средств фракционирование протокол, который применяется для широкого ряда экспериментальных приложений, начиная от массы на основе спектрометрии протеомики анализа функциональных белков сворачиванию анализов и Западный blotting. 5 , 6 , 7 , 10 данная методология, пожалуй, наиболее эффективным при использовании для изучения нейро...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не имеют ничего сообщать.
Авторы благодарят Drs. Джим Lah и Аллан Levey, Эмори Кафедра неврологии, за полезные замечания и предложения. Эта работа частично финансируется путем ускорения медицины партнерство гранта (U01AG046161-02), Emory Альцгеймера болезнь научно-исследовательский центр (P50AG025688) и Национальный институт по проблемам старения предоставить (R01AG053960-01) N.T.S. Это исследование было также поддержано в невропатологии ядро Эмори неврологии NINDS основной зал Грант, P30NS055077.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Коктейль ингибиторов протеазы и фосфатазы, без ЭДТА (100X) | Коктейль протеаз и ингибиторов фосфатазы | Thermo Fisher | 78441 |
| Sonic Dismembrator System (ультразвуковой аппарат) | Ультразвуковой аппарат Fisher Scientific | FB505110 | микронаконечником Ультрацентрифуга |
| Optimax TLX Beckman | Coulter | 361545 | охлаждаемая ультрацентрифуга |
| TLA120.1 ротор | Beckman Coulter | 362224 | ультрацентрифуга ротор |
| 500 мкл (8 x 34 мм) поликарбонатные трубки, толстостенные | Beckman Coulter | ультрацентрифуги для ротора TLA120.1 | |
| 4X SDS буфер для образцов | Домашний | Н/Д | SDS-PAGE |
| TCEP раствор, нейтральный pH | Thermo Fisher | 77720 | |
| восстановитель (TBS) блокирующий буфер | Thermo Fisher | 37542 | блокирующий буфер |
| (TBS) блокирующий буфер + 0,05% Tween 20 | Thermo Fisher | 37543 | блокирующий буфер и разбавитель антител |
| 4-12% гели Bolt Bis-Tris Plus, 10-луночный | Thermo Fisher | NW04120BOX | сборный гели SDS-PAGE |
| MES SDS Беговой буфер (20X) | Thermo Fisher | B0002 | SDS-PAGE беговой |
| буфер N-лауроилсаркозин натриевая соль (саркозил) | Sigma Олдрич | L5777-50G | моющее средство |
| Антитела против тау-2 (пантау) | антитела Chemicon | MAB375 | Антитела |
| против фосфо-треонина 231 Тау Антитела | Миллипоры | MAB5450 | |
| Антитела против фосфо-сероина 202 и треонина 205 Тау-антитела (AT8) | Антитела Thermo Fisher | MN1020 | |
| Антитела против раннего эндосомного антигена 1 (EEA1) abcam | ab2900 | антитела | |
| Alexa Fluor 680 козы против мыши IgG (H+L) вторичное антитело | Thermo Fisher | A21058 | антитела |
| Alexa Fluor 790 ослик против кролика IgG (H+L) вторичное антитело | Thermo Fisher | A11374 | антитела |
| iBlot2 Dry Blotting System | Thermo Fisher | IB21001 | гель трансфер |
| iBlot2 Transfer Stacks, нитроцеллюлоза, мини | Перенос Thermo Fisher | IB23002 | Gel |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.