Summary

SDS-PAGE/Immunoblot Detektion von Aß Multimere in Human Kortikale Gewebehomogenaten mit Antigen-Epitope Retrieval

Published: April 23, 2010
doi:

Summary

Wir beschreiben eine Technik für die Herstellung von geklärt menschlichen kortikalen Homogenate, Protein Trennung durch SDS-PAGE, Antigen-Retrieval und Immunoblot mit einem Antikörper gegen das Aß-Peptid. Mit diesem Protokoll, setzen wir konsequent erkennen monomeren und multimeren Aß in kortikalen Gewebe von Menschen mit Alzheimer-Pathologie.

Abstract

Die anomale Falten und Polymerisation des β-Amyloid (Aß)-Peptid wird angenommen, dass die neurodegenerative Kaskade in der Alzheimer-Pathogenese der Erkrankung einleiten<sup> 1</sup>. Aß ist vorwiegend ein 40 – oder 42-Aminosäuren-Peptid, die anfällig für Selbst-Aggregation in β-Faltblatt-reiche Amyloidfibrillen, dass in den Kernen der zerebralen senilen Plaques bei Alzheimer-Krankheit gefunden werden wird. Zunehmende Hinweise darauf, dass niedermolekulare, lösliche Aß Multimere toxischer als fibrillären Aß-Amyloid sind<sup> 2</sup>. Die Identifizierung und Quantifizierung von niedrig-und hochmolekularen multimeren Aß Arten in Hirngewebe ist ein wesentliches Ziel in Alzheimer-Forschung und der angewandten Methoden auch auf die Identifizierung und Charakterisierung von toxischen Multimere in anderen proteopathies angewendet werden<sup> 3</sup>. Natürlich vorkommende Aß Multimere kann durch SDS-Polyacrylamidgelelektrophorese durch Immunoblot mit Aß-spezifische Antikörper, gefolgt erkannt werden. Allerdings erfordert die Trennung und Detektion von multimeren Aß die Verwendung von hochkonzentrierten kortikalen Homogenaten und Antigen-Retrieval in kleinen Porengröße Nitrocellulosemembranen. Hier beschreiben wir eine Technik für die Herstellung von geklärt menschlichen kortikalen Homogenate, Trennung von Proteinen durch SDS-PAGE und Antigen-Epitopdemaskierungslösung / Western-Blot mit einem Antikörper 6E10, die N-terminalen Region des Aß-Peptid. Mit diesem Protokoll, setzen wir konsequent erkennen Aß Monomere, Dimere, Trimere, Tetramere und höherem Molekulargewicht Multimere in kortikalen Gewebe von Menschen mit Alzheimer-Pathologie.

Protocol

Teil 1: Herstellung von geklärt Gewebehomogenaten Dounce homogenisieren fixierten kortikalen Gewebe in 4-fache Volumen von eiskaltem Puffer (0,1 M Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung [Ca + + – und Mg + +-freien] plus 2x Protease-Inhibitor-Cocktail [Santa Cruz]) mit ca. 30 sogar Pistill Schlägen (zB das Hinzufügen von 400μl Puffer bis 100 mg Gewebe). Spin-Homogenate für 5 Minuten bei 3.000 g (4 ° C). Entfernen Sie vorsichtig geklärt Überstände und speichern Aliquots dieser Extrakte bei -80 …

Discussion

Trotz der Bedeutung der Aß Aggregation in der Pathogenese der Alzheimer-Krankheit 1,4,5, haben nur wenige Studien beschrieben oder quantifiziert die Verteilung der verschiedenen Aß-Multimere in menschlichen kortikalen Gewebeproben 2. Häufig verwendete immunhistochemische Techniken nicht für die Diskriminierung von unterschiedlichen multimeren Aß Spezies in festen kortikalen Gewebes ermöglichen. In fixierten kortikalen Gewebehomogenaten kann Aß Multimere getrennt und biochemisch untersucht mi…

Acknowledgements

Vielen Dank an Elaine Pranski und Carolyn Suwyn für hervorragende technische Unterstützung und Harry LeVine III, M. Paul Murphy, und Marla Gearing für wichtige Gespräche. Die Finanzierung wurde von RR-00165, PO1AG026423, P50AG025688, AG030539, die Woodruff-Stiftung und der Emory University Research Committee zur Verfügung gestellt.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Complete Protease Inhibitor Cocktail Tablets   Santa Cruz Biotechnology Sc-29130 1 tablet in 25ml buffer
BCA Protein Assay kit   ThermoFisher Scientific 23225  
XCell SureLock Mini-Cell and XCell II Blot Module Kit CE Mark   Invitrogen EI0002  
Novex Tricine SDS Sample Buffer (2X)   Invitrogen LC1676  
NuPAGE Sample Reducing Agent (10X)   Invitrogen NP0004  
SeeBlue Plus2 Pre-Stained Standard   Invitrogen LC5925  
Novex 10-20% Tricine Gel 1.0 mm, 10 well   Invitrogen EC6625BOX  
Nitrocellulose membranes, 0.2 μm pore size   Invitrogen LC2000  
Novex Tricine SDS Running Buffer (10X)   Invitrogen LC1675  
Novex Tris-Glycine Transfer Buffer (25X)   Invitrogen LC3675  
SimplyBlue SafeStain   Invitrogen LC6060 Will not interfere with immunostaining
ATX Ponceau S Red staining solution   Sigma Aldrich 09276 Will not interfere with immunostaining
Kapak heat sealable plastic sample pouches   Fisher Scientific 0181225AA  
6E10 mouse monoclonal antibody to Aβ(1-16)   Covance SIG-39320 Dilute 1:1,000 up to 1:5,000 for WB
Tween 20   Sigma Aldrich P2287  
ECL Mouse IgG, HRP-Linked Whole Aβ (from sheep)   GE Healthcare Life Sciences NA931-1ML Dilute at 1:10,000
SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate   ThermoFisher 34077  
Kodak Biomax MR Film   Carestream Health 870 1302  

References

  1. Hardy, J., Selkoe, D. J. The amyloid hypothesis of Alzheimer’s disease: progress and problems on the road to therapeutics. Science. 297, 353-356 (2002).
  2. Haass, C., Selkoe, D. J. Soluble protein oligomers in neurodegeneration: lessons from the Alzheimer’s amyloid beta-peptide. Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 8, 101-112 (2007).
  3. Walker, L. C., LeVine, H. The cerebral proteopathies. Neurobiol. Aging. 21, 559-561 (2000).
  4. Selkoe, D. J. Aging, amyloid, and Alzheimer’s disease: a perspective in honor. of Carl Cotman. Neurochem. Res. 28, 1705-1713 (2003).
  5. Walsh, D. M., Selkoe, D. J. Abeta oligomers – a decade of discovery. J. Neurochem. 101, 1172-1184 (2007).
  6. Swerdlow, P. S., Finley, D., Varshavsky, A. Enhancement of immunoblot sensitivity by heating of hydrated filters. Anal. Biochem. 156, 147-153 (1986).
  7. Ida, N., Hartmann, T., Pantel, J., Schröder, J., Zerfass, R., Förstl, H., Sandbrink, R., Masters, C. L., Beyreuther, K. Analysis of hetergeneous A4 peptides in human cerebrospinal fuid and blood by a newly developed sensitive Western blot assay. J. Biol. Chem. 271, 22908-22914 (1996).

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Cite This Article
Rosen, R. F., Tomidokoro, Y., Ghiso, J. A., Walker, L. C. SDS-PAGE/Immunoblot Detection of Aβ Multimers in Human Cortical Tissue Homogenates using Antigen-Epitope Retrieval. J. Vis. Exp. (38), e1916, doi:10.3791/1916 (2010).

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