Burada, nötr lipitlerin ayrılması için ince tabaka kromatografisi ile birleştirilen 14C-asetik asit ile mayanın metabolik etiketlemesi için bir protokol sunulmaktadır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Burada, nötr lipitlerin ayrılması için ince tabaka kromatografisi ile birleştirilen 14C-asetik asit ile mayanın metabolik etiketlemesi için bir protokol sunulmaktadır.
Nötr lipitler (NL'ler), enerji ve lipid homeostazında kilit roller oynayan hidrofobik, şarjsız biyomoleküller sınıfıdır. NL'ler asetil-CoA'dan sentezlenir de novo ve öncelikle ökaryotlarda trigliseritler (TG' ler) ve sterol esterleri (SE' ler) şeklinde bulunur. NL'lerin sentezinden sorumlu enzimler, Saccharomyces cerevisiae'den (maya) insanlara yüksek oranda korunur ve mayayı NL metabolizma enzimlerinin işlevini ve düzenlemesini parçalamak için yararlı bir model organizma haline getirir. Asetil-CoA'nın çeşitli NL türlerine nasıl dönüştürüldüğü hakkında çok şey bilinmesine gerek varken, NL metabolizma enzimlerini düzenleme mekanizmaları ve yanlış düzenlemenin hücresel patolojilere nasıl katkıda bulunabileceği hala keşfedilmektedir. NL türlerinin izolasyonu ve karakterizasyonu için onlarca yıllık araştırmalar boyunca çok sayıda yöntem geliştirilmiş ve kullanılmıştır; bununla birlikte, büyük NL türlerinin kapsamlı karakterizasyonu için nicel ve basit bir protokol tartışılmamıştır. Burada, mayadaki büyük NL türlerinin de novo sentezini ölçmek için basit ve uyarlanabilir bir yöntem sunulmuştur. Fizyolojik açıdan önemli NL'lerin çeşitli aralıklarını ayırmak ve ölçmek için ince tabaka kromatografisi ile birleştirilmiş 14C-asetik asit metabolik etiketleme uyguluyoruz. Ayrıca, bu yöntem NL enzimlerinin in vivo reaksiyon oranlarını veya NL türlerinin zaman içinde bozulmasını incelemek için kolayca uygulanabilir.
Asetil-CoA, membran oluşturmak, ATP üretmek ve hücre sinyalini düzenlemek için çok yönlü bir biyomoleküler para birimi olarak hizmet veren nötr lipitler (NL' ler) dahil olmak üzere çeşitli biyomoleküllerin temel yapı taşıdır1,2. Bu ilgili yollardan herhangi birine sokılacak NL'lerin kullanılabilirliği, kısmen depolamaları tarafından düzenlenir. Lipid damlacıkları (LD'ler), trigliseritlerin hidrofobik çekirdeklerinden (TG' ler) ve sterol esterlerinden (SE) oluşan sitoplazmik organeller, çoğu hücresel NCI'nın ana depolama bölmeleridir. Bu nedenle, LD'ler, biyokimyasal ve metabolik süreçler için bozulabilen ve daha sonra kullanılabilecekNL'leriinzal eder ve düzenler 3,4. NL ve LD ilişkili proteinlerin yanlış düzenlenmesinin lipodystrofi ve metabolik sendromlar5,6dahil olmak üzere patolojilerin başlangıcı ile ilişkili olduğu bilinmektedir. Bu nedenle, mevcut LD araştırmaları yoğun bir şekilde NL sentezinin mekansal, zamansal ve çok hücreli organizmaların farklı dokularında nasıl düzenlendiğine odaklanmıştır. NL'ler için her yerde bulunan hücresel roller nedeniyle, NL'lerin sentezi ve düzenlenmesinden sorumlu birçok enzim ökaryotlar boyunca korunur7. Gerçekten de, bazı prokaryotes bile LD'lerde NL'leri depolar8. Bu nedenle, Saccharomyces cerevisiae (tomurcuklanan maya) gibi genetik olarak çekilebilir model organizmalar NL sentezi ve regülasyonu için yararlı olmuştur.
NL'lerin hücre özlerinden ayrılması ve nicelleştirilmesi, gaz kromatografisi-kütle spektrometresi (GC-MS), yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ve ultra performanslı sıvı kromatografi-kütle spektrometresi (UPLC-MS) 9,10,11dahil olmak üzere sayısız şekilde gerçekleştirilebilir. NL'leri ayırmak için belki de en basit yöntem, standart bir eğri12 , 13'ten sonraki densitometrik niceleme sağlayan ince tabaka kromatografisi (TLC) yoluyladır. TLC, NL'lerin yalnızca ders taneli bir ayrımını sağlasa da, ucuz olduğu için güçlü bir teknik olmaya devam eder ve AYNı anda birkaç örnekten NL'lerin hızlı bir şekilde ayrılmasına izin verir. TLC aracılığıyla NIS'lerin incelenmesinin karşılaştığı en önemli zorluklardan ikisi şunlardır: 1) NL türlerinin ve aralarının geniş hücresel bolluk yelpazesi ve 2) NL sentez yolları içindeki lipid aralarının hidrofililik / hidrofobikliği aralığı. Sonuç olarak, NL türlerinin TLC aracılığıyla nicelemesi tipik olarak en bol türlerle sınırlıdır; bununla birlikte, 14C-asetik asit radyolabelinin tanıtılması, NL yollarında düşük bolluklu ara maddelerin tespitini önemli ölçüde artırabilir. Asetik asit, asetil-CoA sentezi ACS214tarafından hızla asetil-CoA'ya dönüştürülür, bu da 14C-asetik asidi mayada uygun bir radyolabelingsubstratı yapar 15. Ek olarak, hem hidrofobik NCI'lerin hem de NL'lerin hidrofilik aralarının ayrılması, çoklu solvent sistemleri kullanılarak TLC tarafından elde edilebilir16. Burada, mayada 14C-asetik asit metabolik etiketleme kullanılarak NL'lerin ayrılması için bir yöntem sunulmuştur. Nabız döneminde etiketlenen lipitler daha sonra iyi kurulmuş bir toplam lipid izolasyon protokolü17, ardından NL türlerinin TLC ile ayrılması. Etiketli lipitleri görselleştirmek için hem otoradyografi hem de toplam lipitleri görselleştirmek için kimyasal bir sprey ile TLC plakalarının geliştirilmesi, birden fazla niceleme yöntemine izin sağlar. Bireysel lipid bantları da jilet kullanılarak TLC plakasından kolayca çıkarılabilir ve bant içindeki radyolabelli malzeme miktarını ölçmek için scintillation sayımı kullanılabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. Maya hücrelerinin 14C-asetik asit ile büyümesi ve etiketlenerek etiketlenerek
2. Toplam lipitlerin mayadan izolesi
NOT: Lipid izolasyonu için aşağıdaki protokol, çoğu nötr lipit türünü verimli bir şekilde ayıklayan köklü ve sık kullanılan bir yönteme dayanmaktadır17,18.
DİkKAT: Organik çözücü kullanırken, her zaman uygun KKD giyin ve mümkün olduğunda bir duman davlumbazının içinde çalışın. Lipid ekstraksiyonu sırasında, organik çözücülerle uyumsuz plastikler kullanmaktan kaçının. Polipropilen tüpler aşağıdaki protokol için uygundur.
3. Radyoizotop etiketli NL'lerin ince tabaka kromatografisi ile ayrılması ve nicelleştirilmesi
4. TLC ayrılmış lipitlerin görselleştirilmesi ve nicelleştirilmesi
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokolde, NL türlerinin etiketlenmesi, tespiti ve niceliğinin 14C-asetik asit metabolik etiketleme ile gerçekleştirilebileceğini göstermiş olduk. Büyük NL türleri 50:40:10:1 (v/v/v%) Heksan:Petrol eter:Dietil eter:Asetik asit (Şekil 1A,B)çözücü sisteminde ayrılabilir. Fosfor görüntüleme, etiketli serbest yağ asidi (FFA), triyasilgliserol (TG), diacylglycerol (DG), kolesterol (Chol) ve squalene (SQ) görselleştirilmesine izin verir (Şekil 1...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Burada, mayadaki NL türlerinin sentezini nicel olarak izlemek için çok yönlü bir radyolabeling protokolü sunulmuştur. Bu protokol çok modülerdir, bu da prosedürün 3-6 gün içinde bitmesine izin verir. Ek olarak, kullanıcının TLC solvent sistemlerinin basit bir değişikliği ile ilgi çekici birkaç lipit türünü tespit etmesine izin vermeli olan lipit türlerini ve metabolitleri ayırmak için TLC kullanımı hakkında çok sayıda literatürvardır 16,19. Bu protokol radyolabel...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar bu makalenin hazırlanmasında rakip bir çıkar olmadığını beyan eder.
Yazarlar, bu çalışmanın tamamlanmasında yardım ve kavramsal tavsiyeler için Henne laboratuvarı üyelerine teşekkür eder. W.M.H., Welch Vakfı (I-1873), NIH NIGMS (GM119768), Ara Paresghian Tıbbi Araştırma Fonu ve UT Southwestern Endowed Scholars Programı'ndan fonlarla desteklenmektedir. S.R, bir T32 programı hibesi (5T32GM008297) tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| [1-C14] Asetik asit sodyum tuzu spesifik aktivite: 45-60mCi | PerkinElmer | NEC084H001MC | |
| 18: 1 1,2 dioleoil-sn-gliserol | Avanti | 800811O | |
| 200 kanıt mutlak etanol | Sigma | 459836 | |
| Asitle yıkanmış cam boncuklar 425-600um | Sigma | G8772 | |
| Pastuer pipetler için kehribar ampuller | Fisher | 03-448-24 | |
| Amonyum Sülfat >% 99 | Sigma | A4418 | |
| Beckman LS6500 sintilasyon sayacı | PerkinElmer | A481000 | |
| Kloroform (HPLC sınıfı) | Fisher | C607SK | |
| Kolesterol >% 99 | Sigma | C8667 | |
| Kolesteril-linoleat >% 98 | Sigma | C0289 | |
| Konsantre sülfürik asit | Sigma | 339741 | |
| Corning 50mL konik borular, santrifüj kapaklı polipropilen | Sigma | CLS430829 | |
| Dekstroz, susuz sınıf | Sigma | D9434 | |
| Dietil eter susuz sınıf | Sigma | 296082 | |
| Kurutma fırını | Fisher | 11-475-155 | |
| EcoLume sintilasyon sıvısı | VWR | IC88247001 | |
| Eppendorf 5424R santrifüj | Fisher | 05-401-205 | |
| GE Depolama fosfor ekranı | Sigma | GE28-9564-75 | |
| GE Typhoon FLA9500 görüntüleyici | |||
| Buzlu asetik asit, ACS sınıfı | Sigma | 695092 | |
| Cam 6mL sintilasyon şişeleri | Sigma | M1901 | |
| Cam santrifüj tüp kapakları | Fisher | 14-595-36A | |
| Cam santrifüj tüpleri | Fisher | 14-595-35A | |
| Cam Pastör pipeti | Fisher | 13-678-20C | |
| Hekzan, susuz sınıf | Sigma | 296090 | |
| L-Adenin >%99 | Sigma | A8626 | |
| L-Alanin %>98 | Sigma | A7627 | |
| L-Arginin %>99 | Sigma | A1270000 | |
| L-Asparagin %>98 | Sigma | A0884 | |
| L-Aspartat %>98 | Sigma | A9256 | |
| L-Sistein %>97 | Sigma | W326305 | |
| L-Glutamik asit monosodyum tuzu monohidrat %>98 | Sigma | 49621 | |
| L-Glutamin % | >99Sigma | G3126 | |
| L-Glisin %>99 | Sigma | G8898 | |
| L-Histidin %>99 | Sigma | H8000 | |
| L-İzolösin %>98 | Sigma | I2752 | |
| L-Lösin %>98 | Sigma | L8000 | |
| L-Lizin %>98 | Sigma | L5501 | |
| L-Metionin, HPLC sınıfı | Sigma | M9625 | |
| L-Fenilalanin, reaktif sınıfı | Sigma | P2126 | |
| L-Prolin %>99 | Sigma | P0380 | |
| L-Serin >%99 | Sigma | S4500 | |
| L-Theronine, reaktif sınıfı | Sigma | T8625 | |
| L-Triptofan %>98 | Sigma | T0254 | |
| L-Tirozin %>98 | Sigma | T3754 | |
| L-Urasil %>99 | Sigma | U0750 | |
| L-Valin %>98 | Sigma | V0500 | |
| Metanol, ACS sınıfı | Fisher | A412 | |
| Oleik asit >%99 | Sigma | O1008 | |
| p-anyaldehit | Sigma | A88107 | |
| Petrol eteri, ACS sınıfı | Sigma | 184519 | |
| Fosfatidilkolin, dipalmitoil >%99 | Sigma | P1652 | |
| Pipetler | Eppendorf | 2231000713 | |
| Potasyum klorür, ACS sınıfı | Sigma | P3911 | |
| Sodyum Hidroksit peletleri, sertifikalı ACS | Fisher | S318-100 | |
| Skualen %>98 | Sigma | S3626 | |
| Süksinik Asit kristal/sertifikalı | Fisher | 110-15-6 | |
| TLC doygunluk pedi | Sigma | Z265225 | |
| TLC silika jel 60G cam kanallı plaka | Fisher | NC9825743 | Floresan gösterge yok |
| Şeffaf plastik film | Apollo | 829903 | |
| Trisin | Sigma | T0377 | |
| Triolein >% 99 | Sigma | T7140 | |
| Vorteks karıştırıcı | Fisher | 02-215-414 | |
| Whatman pozlama kaseti | Sigma | WHA29175523 | |
| Amonyum sülfat ve amino asitler içermeyen maya azot bazı | Sigma | Y1251 |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.