Summary

Küçük ölçekli Renkölçer deneyleri, intrasellüler laktat ve Pyruvate nematodunun Caenorhabditis elegans içinde

Published: October 15, 2018
doi:

Summary

Değiştirilmiş küçük ölçekli çıkarma ve laktat ve Yuvarlak solucanlar pyruvate Renkölçer deneyleri tarif C. elegans. Ticari tahlil kitleri kullanarak, teknik geliştirme hassasiyet ve doğruluk önemlidir. Ayıklama protein yağış hücre içi metabolitleri kantitatif tayini için en önemli adımdır.

Abstract

Laktat ve pyruvate hücre içi enerji metabolik yollar anahtar ara ürün vardır. Hücrelerdeki laktat/pyruvate oranı izleme yaşa bağlı enerji metabolizması mitokondriyal Oksidatif fosforilasyon ve aerobik glikoliz arasında bir dengesizlik var olup olmadığını belirlemek için yardımcı olur. İşte, model organizma C. elegansticari Renkölçer tahlil kitleri için laktat ve pyruvate kullanımını göstermektedir. Son zamanlarda, duyarlılık ve kolorimetrik/fluorimetric tahlil kitleri doğruluğunu büyük ölçüde araştırma ve geliştirme reaktif üreticileri tarafından yürütülen tarafından geliştirilmiştir. Geliştirilmiş reaktifler C. elegansbir 96-şey plaka ile küçük ölçekli deneyleri kullanımı etkinleştirdiniz. Genel olarak, bir fluorimetric tahlil kolorimetrik bir tahlil için duyarlılık içinde üstündür; Ancak, Renkölçer yaklaşım daha laboratuarında ortak kullanım için uygundur. Başka bir önemli kantitatif tayin için bu deneyleri homojenize C. elegans protein yağış sorundur örnekleri. Bizim protein yağış yöntemindeki ortak precipitants (Örn., trichloroacetic asit, perklorik asit ve metaphosphoric asit) numune hazırlama için kullanılır. Bir tahlil protein ücretsiz örnek doğrudan homojenizasyon sırasında soğuk precipitant (% 5’lik son konsantrasyonu) ekleyerek hazırlanır.

Introduction

Laktat ve pyruvate konsantrasyonları glikoliz, tricarboxylic asit (TCA) ve elektron taşıma zinciri aerobik organizmalar hücrelerdeki Devletleri ile ilgili ve yaygın olarak enerji metabolizmasının ara ürün kabul edilmektedir. Glikoliz reaksiyonları bir dizi okside glikoz pyruvate, metabolik bir kavşakta yatıyor ve karbonhidrat gluconeogenesis, yağ asitleri ve enerji metabolizması acetyl-CoA aracılığıyla aracılığıyla ve amino asit alanin dönüştürülebilir için. TCA döngüsü yeterli çözünmüş oksijen varlığı altında oluşur ve enerji glikoz dönüştürmeye temelini oluşturur. Özellikle, ikincil İLETİMLERİNİZE ilginç bir fenomen glikoliz ağırlıklı olarak enerji üretimi için kullanılır ve TCA döngüsü ve elektron taşıma zinciri içerir, aerobik mitokondrial solunum downregulated memeli kanser hücreleri1,2. Biz son zamanlarda laktat seviyeleri ve bunun sonucunda laktat/pyruvate (L/P) oranı model organizma Caenorhabditis elegans (C. elegans) yaşlanma sırasında azalma gösterdi. Aynı şekilde, bulduk C. elegans içinde memeli tümör baskılayıcı p53 ortholog CEP-1 yaşa bağlı değişiklikler onun transkripsiyon hedefleri3aktivasyonu ile enerji metabolizmasının önemli bir role sahiptir.

Hücreleri, laktat ve pyruvate konsantrasyonlarda ölçümü gibi biyolojik deneyleri, hassasiyet, doğruluk, örnek boyutu ve kolorimetrik/fluorimetric tahlil kitleri kuluçka süresi önemli ölçüde yeniden geliştirilmiştir. Teknolojik yenilikler sayesinde artık zor olan kendi küçük boyutları verilen çeşitli metabolitleri ve ara metabolitleri C. elegans, büyük ölçekli kültür olmadan çözümlenecek edebiliyoruz. Genel olarak, Renkölçer Testin duyarlılığı bir büyüklük fluorimetric tahlil küçük olduğunu; Ancak, Renkölçer yaklaşım daha ortak laboratuvarlar ayarında uygundur. Bu yuvarlak solucanlar bir exoskeleton eklenmiş olduğundan Ayrıca, homojenizasyon ve protein yağış içeren bir ayıklama tekniği C. elegans hücreleri laktat ve pyruvate konsantrasyonlarda kantitatif tayini için çok önemlidir memeli kültürlü hücre hatları4,5aksine kütikül aradı. Burada, laktat ve pyruvate konsantrasyonları C. elegansörnek çıkarılması için ipuçları da dahil olmak üzere ticari Renkölçer tahlil kitleri kullanarak çözümlemek için bir protokol açıklayın.

Protocol

1. C. elegans eşitlenmiş kültürü Tohum önce kültür Escherichia coli (e.coli) süzün OP50 gecede Luria-Bertani (LB) et suyu sıvı orta 300 ml 37 ° C’de. -4 ° C’de kültürlü OP50 depolamak LB suyu sıvı orta yapmak için tryptone 10 g, 5 g, maya özü, NaCl 10 g ve 1 N NaOH 1,5 mL kullanıp için 1 L deiyonize su ile ekleyebilirsiniz. Basınçlı kap.Not: OP50 ve C. elegans suşları Caenorhabditis genetik Merkezi’nden (Minnesota Üniversitesi, St. Pa…

Representative Results

Renkölçer deneyleri laktat ve pyruvate konsantrasyonları kantitatif tayin için biz C. elegans7,8önceki raporlar ile karşılaştırıldığında bu deneyleri doğruluğunu gösterdi. Burada, örnek çıkarma sırasında protein yağış süreç doğru değerleri oluşturmak için en önemli bir adım oldu. Protein yağış, ortak precipitants için (Örn., TCA, PCA, veya metaphosphoric asit) test örnekleri …

Discussion

Bu Renkölçer tahlil kitleri kullanarak zaman hücresel laktat algılamak için örnek çıkarma en kritik adımda ve pyruvate C. elegans içinde doğru homojenizasyon (Şekil 1) sırasında protein yağış işlemidir. Teflon homogenizer, diğer homogenizers kullanmak kesinlikle gerekli değildir (Örn., Dounce ve konik doku öğütücüler veya boncuk fabrikaları) da solucanlar küçük ölçekli çıkarılması uygundur. Biz hücresel laktat ve pyruvate homogenizer pro…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu eser mali Sumino Yanase için bir özel araştırma hibe Daito Bunka Üniversitesi tarafından desteklenmiştir.

Materials

Lactate Colorimetric/Fluorimetric Assay kit  BioVision #K607-100 colorimetric/fluorimetric
100 assays; Store at -20oC
EnzyChrom Pyruvate
Assay Kit
BioAssay
Systems
#EPYR-100 colorimetric/ fluorometric
100 assays; Store at -20oC
BCA Protein Assay Kit Thermo Scientific #23225 colorimetric assay; store at
 room temperature
Trichloroacetic Acid Wako Pure Chemical #207-04955 store at room temperature
Teflon homogenizer  Iwaki/Pyrex #358034 (Wheaton) Instead of Iwaki/Pyrex,
available by Wheaton

References

  1. Warburg, O. On the origin of cancer cells. Science. 123, 309-314 (1956).
  2. Matoba, S., et al. p53 regulates mitochondrial respiration. Science. 312, 1650-1653 (2006).
  3. Yanase, S., Suda, H., Yasuda, K., Ishii, N. Impaired p53/CEP-1 is associated with lifespan extension through an age-related imbalance in the energy metabolism of C. elegans. Genes to Cells. 22 (12), 1004-1010 (2017).
  4. Page, A. P., Johnstone, I. L. The cuticle. WormBook. , (2007).
  5. Hulme, S. E., Whitesides, G. M. Chemistry and the worm: Caenorhabditis elegans as a platform for integrating chemical and biological research. Angewandte Chemie International Edition. 50, 4774-4807 (2011).
  6. Lewis, J. A., Fleming, J. T., Epstein, H. F., Shakes, D. C. Basic culture methods. Methods in Cell Biology, Volume 48, Caenorhabditis elegans: Modern Biological Analysis of an Organism. , 3-29 (1995).
  7. Senoo-Matsuda, N., et al. A defect in the cytochrome b large subunit in complex II causes both superoxide anion overproduction and abnormal energy metabolism in Caenorhabditis elegans. The Journal of Biological Chemistry. 276 (45), 41553-41558 (2001).
  8. Butler, J. A., Mishur, R. J., Bhaskaran, S., Rea, S. L. A metabolic signature for long life in the Caenorhabditis elegans Mit mutants. Aging Cell. 12, 130-138 (2013).
  9. Marbach, E. P., Weil, M. H. Rapid enzymatic measurement of blood lactate and pyruvate: Use and significance of metaphosphoric acid as a common precipitant. Clinical Chemistry. 13 (4), 314-325 (1967).
  10. Mishur, R. J., et al. Mitochondrial metabolites extend lifespan. Aging Cell. 15, 336-348 (2016).

Play Video

Cite This Article
Yanase, S., Yasuda, K., Ishii, N. Small-Scale Colorimetric Assays of Intracellular Lactate and Pyruvate in the Nematode Caenorhabditis elegans. J. Vis. Exp. (140), e57807, doi:10.3791/57807 (2018).

View Video