Burada açıklandığı gibi CEI genel amacı insan trombosithedef proteinlerin analizi için güncelleştirilmiş bir adım adım protokolü sağlamaktır. Kan bazlı imza molekülünün atanması, Alzheimer hastalığı (AD), amiyotrofik lateral skleroz (ALS), frontotemporal lobar gibi insan nörodejeneratif hastalıklarında biyomarker gelişimi alanındaki en önemli görevlerden biridir. dejenerasyon (FTLD), Parkinson hastalığı (PH), inklüet vücut miyoziti (IBM) ve diğer protein agregasyonu ile ilgili patolojik durumlar. Birçok müdahale edici ajanlar ile kan büyük hacimlerde bu tür imza proteinlerin dakika miktarlarının tespiti bir meydan okumadır. Bu nedenle, çok sayıda örneği işleme yeteneği ve seçilen yöntemin tekrarlanabilirliği çok önemlidir.
İnsan trombositleri nörodejeneratif hastalık için potansiyel biyomarker proteinlerini tanımlamak ve atamak için bir ortam görevi görebilir. Trombositler nöronal hücrelerin bazı özelliklerini yansıtan bir vekil birincil hücre modeli olarak hizmet etmek için fırsat sağlamak1,2,3. Trombositleri biyomarker adayı proteinleri ve kimyasal türevlerini analiz etmek için tercih edilen araçlardan biri haline getiren bazı özellikler vardır. İlk olarak, trombositler kolayca donörler kan toplayarak daha az invaziv bir yaklaşım kullanılarak elde edilebilir (yani, venipuncture) veya toplum kan bankalarından büyük miktarlarda. İkincisi, trombositkolayca minimal donanımlı laboratuvarlarda minimal hazırlık çalışmaları ile tam kan izole edilebilir4,5. Üçüncü olarak, trombositlerin çekirdekleri yoktur; bu nedenle, transkripsiyonel düzenleme olmadan metabolizma değişiklikleri incelemek için iyi bir model hücre vardır. Dördüncü olarak, trombositlerin biyomolekül içeriği kapsüllenir; bu nedenle trombosit mikroortamı içeriğini seruma müdahale eden maddelerden (örn. proteazlar) korur. Beşinci olarak, trombositle zenginleştirilmiş plazma, metabolik aktiviteyi kaybetmeden 7-8 gün oda sıcaklığında saklanabilir. Bu nedenle trombositler dış etkenlerin en aza indirildiği ve kontrol edildiği bir çalışma modeli sağlar.
İmmünoblotlama (örneğin, batı lekeleme) ve enzime bağlı immünosorbent tahlil (ELISA) gibi geleneksel immünoassay teknikleri spesifik protein analizinde daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, bu iki yöntem, birden fazla deneme adımları, tehlikeli kimyasallar ve reaktifler gereksinimi, büyük numune boyutu, test tekrarlanabilirliği ile ilgili sorunlar ve birlikte çalıştırılan veri çeşitleri dahil olmak üzere çeşitli dezavantajları vardır. Bunlar, daha az adımla daha basit ve nispeten kısa bir süre içinde ulaşılabilir bir yöntemin geliştirilmesini istesin. Klasik batı leke tekniği popüler bir laboratuvar yöntemi olmaya devam edecek olsa da, çok aşamalı prosedürü, sarf malzemeleri, toksik atıklar (akrilamid, metanol, vb.) ve test süresi yüksek iş yapma kantitatif gerçekleştirirken daha az arzu edilir hale gelmektedir protein analizi.
Otomatik cei yaklaşımı yavaş yavaş yüksek iş letimatif proteintahlilleri6 yapan laboratuvarlar için tercih bir yöntem haline gelmektedir. CEI jeller, jel elektroforez cihazları, membranlar, elektroforez ve elektro-transfer cihazları ve daha fazla fiziksel taşıma tutulumu ihtiyacını ortadan kaldırır. Eğer iyi tasarlanmışsa, nicel veri analizi, yayın kalitesi elektrofegramı ve istatistiksel analizli grafikler de dahil olmak üzere yaklaşık 3,5 saat içinde bir CEI tahlilleri tamamlanmalıdır. CEI sisteminin bir diğer üstünlüğü 10x-20x daha az protein konsantrasyonu gereksinimi, klinik çalışmalarda kullanılan insan örneklerinde kullanım için ideal hale7,8.
CEI'nin en kritik parçası, farklı satıcılardan satın alınan her antikor, antikor tipi (monoklonal vs. poliklonal), optimum protein konsantrasyonları, numune hazırlama, numune denatürasyon sıcaklığı ve kılcal damarlara uygulanan elektroforez gerilimi için test koşullarını optimize etmektir. CEI için zaman ve kaynak tasarrufu sağlayacak yeni tahlillerden önce uygulanması gereken tek bir tahlil formatı optimizasyon yöntemi geliştirdik. Bu optimizasyon adımını, transaktivasyon yanıtı DNA/RNA bağlayıcı proteinin (TARDP) hem toplam hem de fosforilize türevinin otomatik kantitatif değerlendirmesi takip eder. Boyutu (43 kDa) nedeniyle, tdp-43 kısaltması bu yazı boyunca kullanılacaktır. Burada ALS hastalarından elde edilen insan trombosit lisatındaki TDP-43 proteini, potansiyel prognostik biyobelirteç olarak tahmine dayalı fosforilasyon değerinin (PPV) geliştirilmesine yardımcı olmak için değerlendirilmektedir.
TDP-43 ALS için yeni bir potansiyel hastalık biyomarker adayıdır. TDP-43 tüm çekirdekli hücrelerde her yerde bulunan bir proteindir; bu nedenle, çeşitli normal hücresel olaylar sırasında ve nörodejeneratif hastalık ta TDP-43 fonksiyonları araştırılmıştır9,10,11,12,13,14. TDP-43 bir nükleer protein olmasına rağmen15, nükleer lokalizasyon ve nükleer ihracat dizileri16varlığı nedeniyle çekirdek ve sitoplazma arasında mekik ve dışarı mekik yeteneğine sahiptir 16,17,18,19. Sitoplazmik TDP-43, mRNA stabilitesi ve taşınması, stres tepkisi, mitokondriyal fonksiyon, otofazom20gibi çeşitli hücresel olaylarda yer almaktadır. Ancak, Nörodejeneratif hastalık21patogenezinde rollerinin dışında TDP-43'ün fosforitürevlerinin rolü hakkında çok fazla bilgi yoktur.
Bu protokol, CEI yaklaşımını kullanarak Trombositlerde TDP-43 ve fosforilasyonlu türevinin içeriğini analiz etmek için test koşullarının nasıl optimize edilebildiğini göstermektedir. Fosforlu TDP-43 ticari olarak mevcut olmadığından ALS hastalarında TDP-43 profillerini değerlendirmek için tahmine dayalı fosforilasyon değeri (PPV) kullanılması önerilmektedir. Bu CEI sistemi küçük bir hacimde örnek karışım kullanır (kılcal damar başına 2.5-3.0 μL). Toplam test hacmi kurulumu, üreticiprotokolüne göre kılcal damar başına 8,0 μL'dir; bu nedenle, araştırmacılar iki ayrı çalışır için bir örnek karışım hazırlama kullanabilirsiniz. Üretici, tamamen ortadan kaldırılmazsa, herhangi bir pipetleme hatası en aza indirilmesi için test protokolünü tasarlatılmıştır. 24 ayrı insan trombositli numune karışımları yarım hacimlere (örn. örnek başına 2,5-3,0 μL) bölünür ve ~7 saat içinde iki farklı antikor tarafından ardışık olarak analiz edilir. Burada açıklanan CEI sistemi arzu edilen yüksek iş itimat lı bir hesaplama yöntemi sağlar. Kullanıcıların büyük ölçekli tarama yapmadan önce farklı satıcılardan antikorları ve hedef protein için numune hazırlama yöntemlerini test etmesi gerekir.