Alfa-sünukleiini fragmenteerimine VialTweeter sonikaatoriga
α-sünukleiini fibrillid ja lindid fragmenteeritakse teadusuuringutes, et saada väiksemaid fibrillitükke või isegi üksikuid valgumolekule, mida on lihtsam analüüsida erinevate katsemeetoditega. VialTweeter Sonicator on üks enim kasutatud ultraheli sonikaatoreid alfa-sünukleiini tõhusaks ja usaldusväärseks fragmenteerimiseks.
α-sünukleiin teadusuuringutes
Alfa-sünukleiini fibrillid on valguagregaadid, mis on tugevalt seotud neurodegeneratiivsete häiretega, nagu Parkinsoni tõbi ja teatud dementsuse vormid, sealhulgas Lewy kehakeste dementsus. Alfa-sünukleiini fibrillidele keskendunud uuringute eesmärk on mõista nende rolli haiguse progresseerumisel ja töötada välja võimalikke raviviise. Alfa-sünukleiini fibrillide lagundamisel väiksemateks fragmentideks saavad teadlased uurida nende konkreetseid struktuuritunnuseid. Näiteks võimaldab alfa-sünukleiini fibrillide fragmenteerimine uurida nende vastasmõjusid teiste molekulidega, nagu valgud, lipiidid või väikesed molekulid. Väiksemate fragmentide tootmisel saab sidumiskohti ja afiinsust nende interakteeruvate partnerite suhtes sondeerida tõhusamalt. Väiksematel α-Syn fibrillidel ja lintidel võivad olla ka muutunud toksilisus ja biokeemilised toimed. Seetõttu on ülioluline usaldusväärne ja tõhus fragmenteerimismeetod, mis annab korratavaid tulemusi kiire ja lihtsa proovitöötluse käigus.
Alfa-Syn fragmenteerimine ultrahelitöötlusega: VialTweeter sonikaator on väljakujunenud ultraheli proovide ettevalmistamise süsteem, mis töötleb ultrahelil kuni 10 viaali samaaegselt täpselt samadel tingimustel. Programmeeritavad seaded võimaldavad samu katseid lihtsalt ja kiiresti korrata, mis annab alfa-sünukleiini fibrillide fragmenteerimisel väga usaldusväärseid ja korratavaid tulemusi.
VialTweeter sonikaator mitme alfa-sünukleiini proovi samaaegseks ultraheli fragmenteerimiseks.
α-sünukleiini proovide ettevalmistamine sonikaatoriga
Üks lähenemisviis alfa-sünukleiini fibrillide uurimisel hõlmab nende ekstraheerimist ja fragmenteerimist selliste meetoditega nagu ultraheli töötlus (sonikeerimine). Ultraheli töötlus on protsess, mis kasutab suure intensiivsusega madalsageduslikke ultrahelilaineid, et lõhkuda ja lagundada valguagregaate, mille tulemusel vabanevad väiksemad fibrillid või üksikud valgumolekulid. Sonikaator VialTweeter on selleks otstarbeks α-sünukleiiniga seotud uuringutes sageli kasutatav seade.
Paljud uuringud kirjeldavad täpseid alfa-sünukleiini fibrillide ultraheli töötluse proovide ettevalmistamise protokolle, milles kasutatakse seadet Hielscher VialTweeter α-sünukleiini fibrillide tõhusaks ja usaldusväärseks fragmenteerimiseks. Fibrillide ultraheliga fragmenteerimisel saavad teadlased analüüsida tekkinud tooteid ning uurida nende struktuuri, toksilisust ja vastasmõjusid teiste molekulidega. See uurimistöö annab olulisi teadmisi neurodegeneratsiooni aluseks olevatest mehhanismidest ja võimaldab potentsiaalselt tuvastada uusi ravisihtmärke. Väljakujunenud α-sünukleiini ultraheli töötluse protokollid, milles kasutatakse sonikaatorit VialTweeter, võimaldavad saada usaldusväärseid ja korratavaid tulemusi.
Ülemised pildid: fragmenteerimata alfa-sünukleiini fibrillid
Alumised pildid: ultraheliga fragmenteeritud alfa-sünukleiini fibrillid VialTweeter sonikaatoriga
(uuring ja pildid: ©Dieriks et al., 2022)
α-sünukleiini fibrillide ultraheliga fragmenteerimine – protokollid
Kuna paljud teadlased kasutavad VialTweeter sonikaatorit eelistatud fragmenteerimismeetodina ühtlaste α-sünukleiini fibrillifragmentide saamiseks, on väljakujunenud protokollid hõlpsasti kättesaadavad. Allpool leiate mõned näitlikud fragmenteerimisprotokollid.
ClearTau seemnete ettevalmistamine: ClearTau fibrillid lahjendati vees (dH2O) kontsentratsioonini 10 μM ja sonikeeriti 70 % amplituudil 50 s jooksul tsükliga 1 s ON 1 s OFF torus, kasutades sonikaatorit UP200St koos seadmega VialTweeter. Seemned iseloomustati elektronmikroskoopiaga.
ThS fluorestsentsmõõtmine: ClearTau fibrillid lahjendati vees (dH2O) kontsentratsioonini 2,5 μM ja sonikeeriti 70 % amplituudil 50 s jooksul tsükliga 1 s ON 1 s OFF torus, kasutades seadet UP200St koos seadmega VialTweeter. Kontrollina kasutati 2,5 μM täispikka Tau 4R2N monomeeri. 100 μl reaktsioonisegule lisati 100 μl ThS (10 μM), mille tulemusel olid valgu lõppkontsentratsioonid 1,25 μM. Ühe ajapunkti ThS fluorestsents mõõdeti 96-kannulistel läbipaistva põhjaga plaatidel mikroplaadilugejal FLUOstar Omega ning registreeriti ergastus lainepikkusel 445 nm ja emissioon lainepikkusel 485 nm.
(vrd Limorenko et al., 2023)
Ühtlane α-sünukleiini pikkus sonikeerimise abil: α-Syn fibrillide ja lintide pikkuse heterogeensust vähendati sonikeerimisega 20 min jooksul jääl 2 ml Eppendorf tuubides seadmes VialTweeter, mis oli seatud 75% amplituudile, 0,5 s impulsid.
(vrd Bousset et al., 2013)
Inimese rekombinantse monomeerse WT või S129A a-Syn ja nende moodustatavate fibrillaarsete polümorfide ning samuti a-Syn 1–110 kvaliteedikontroll viidi läbi. Seejärel fragmenteeriti fibrillaarsed polümorfid sonikeerimisega 20 min jooksul 2 mL Eppendorf tuubides ultraheli sonikaatoris VialTweeter, et saada fibrillaarseid osakesi keskmise suurusega 42–52 nm, mis sobivad endotsütoosiks.
(vrd Shrivastava et al., 2020)
Viie fibrillaarse α-Syn polümorfi iseloomustus. (A) Negatiivselt värvitud α-Syn fibrillaarsete polümorfide fibrillid, lindid, fibrils-91, fibrils-65 ja fibrils-110 transmissioonelektronmikroskoopia pildid enne (ülemine rida) ja pärast fragmenteerimist seadmega VialTweeter (alumine rida). (B) Näidatud on fragmenteeritud fibrillaarsete polümorfide pikkusjaotus. Märgitud on fibrillaarsete kogumite arv (n), mille põhjal histogrammid koostati.
(uuring ja pildid: Shrivastava et al., 2020)
α-Syn fibrillid fragmenteeriti sonikeerimisega 20 min jooksul 2 ml Eppendorf tuubides seadmes VialTweeter, et saada fibrillaarseid osakesi keskmise suurusega 42–52 nm, nagu hinnati TEM analüüsiga.
(vrd Negrini et al., 2022)
Resuspendeeritud fibrils91 (vahendis PBS) fragmenteeriti enne rakukultuuridele lisamist sonikeerimisega 20 min jooksul 2 mL Eppendorf tuubides, kasutades sonikaatorit Vial Tweeter, jagati alikvootideks, külmutati kiirelt vedelas lämmastikus ja hoiti kasutamiseni temperatuuril -80 ̊C.
(vrd Vajhøj et al., 2021)
Sonikaator UIP400MTP α-sünukleiini fibrillide fragmenteerimiseks mitmekannulistel plaatidel.
VialTweeter ja laborisonikaatorid α-Syn fragmenteerimiseks
Hielscher Ultrasonics on kogu maailmas tunnustatud tipptasemel ultraheli seadmete juhtiv tootja. Meie ultraheli seadmeid usaldatakse ja kasutatakse suurtes uurimislaborites üle kogu maailma ning need pakuvad võrratut kvaliteeti ja jõudlust teie kriitilistele katsetele.
Seadmega Hielscher VialTweeter ja mis tahes muu Hielscher sonikaatoriga naudite võrratut kasutusmugavust, sest need on läbimõeldult konstrueeritud reprodutseeritavate tulemuste, lihtsa kasutatavuse ja sujuva töö jaoks. Automaatsete andmesalvestusfunktsioonide abil saate keskenduda oma uurimistööle, samal ajal kui meie ultraheli seadmed salvestavad hoolikalt olulisi andmeid reprodutseeritavuse ja täpsuse tagamiseks.
Saavutage järjepidevad ja reprodutseeritavad tulemused enesekindlalt!
Meie ultraheli seadmed on välja töötatud ja toodetud Saksamaal. Saksa täpsus ja kõrgeim insenerikvaliteet tagavad töökindla ja täpse proovide ettevalmistuse, näiteks alfa-sünukleiini fibrillide fragmenteerimise, iga kord. Enam pole vaja muretseda ebajärjepidevate tulemuste pärast – meie ultraheli tehnoloogia tagab, et teie uurimistöö püsib teadusliku arengu esirinnas.
Kuid see pole veel kõik! Meie pühendumus tipptasemele ulatub toodetest kaugemale. Oleme uhked oma erakordse klienditeeninduse üle, mis pakub eksperttuge kõigile teie küsimustele ja murekohtadele. Meie pühendunud meeskond on teile abiks igal teie uurimisteekonna sammul, tagades, et saate meie ultraheli seadmetest maksimaalse kasu.
Valige uuendus, töökindlus ja erakordne kasutajakogemus – valige meie labori sonikaatorid, näiteks VialTweeter alfa-sünukleiini fibrillide fragmenteerimiseks. Kasutage ära juba väljakujunenud protokolle ja liituge juhtivate teadlastega, kes usaldavad meie tehnoloogiat oma kriitilistes uuringutes. Tõstke oma uurimistöö uuele tasemele ja avastage uusi piire dementsuse ja neurodegeneratiivsete haiguste uurimisel meie tipptasemel ultraheli seadmetega.
- kõrge efektiivsus
- tipptasemel tehnoloogia
- töökindlus ja vastupidavus
- reprodutseeritavus
- reguleeritav, täpne protsessijuhtimine
- mis tahes mahule
- intelligentne tarkvara
- nutikad funktsioonid (nt programmeeritavus, andmete protokollimine, kaugjuhtimine)
- lihtne ja ohutu kasutada
- vähene hooldusvajadus
- CIP (kohapealne puhastus, clean-in-place)
Disain, tootmine ja nõustamine – Saksamaal valmistatud kvaliteet
Hielscheri ultraheli seadmed on tuntud oma kõrgeima kvaliteedi ja disainistandardite poolest. Töökindlus ja lihtne kasutus võimaldavad meie ultraheli seadmete sujuvat integreerimist tööstusrajatistesse. Hielscheri ultraheli seadmed saavad hõlpsasti hakkama rasket tingimuste ja nõudlike keskkondadega.
Hielscher Ultrasonics on ISO sertifitseeritud ettevõte ning pöörab erilist tähelepanu suure jõudlusega ultraheli seadmetele, mis ühendavad tipptasemel tehnoloogia ja kasutajasõbralikkuse. Loomulikult vastavad Hielscheri sonikaatorid CE nõuetele ning UL-i, CSA ja RoHs nõuetele.
Alljärgnev tabel annab ülevaate meie laborimõõtmetes ultraheli seadmete ligikaudsest töötlemismahust:
| Soovitatavad seadmed | Partii maht | Vooluhulk |
|---|---|---|
| UIP400MTP | mitme süvendiga / mikrotiiterplaadid | n.a. |
| Ultrasonic CupHorn | CupHorn viaalidele või keeduklaasile | n.a. |
| GDmini2 | ultraheli mikrovoolureaktor | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 kuni 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 kuni 500mL | 10 kuni 200mL/min |
| UP200Ht, UP400St | 10 kuni 2000mL | 20 kuni 400mL/min |
Võtke meiega ühendust! / Küsige meilt!
VialTweeter kasutatakse tavaliselt alfa-sünukleiini fibrillide fragmenteerimiseks analüüsieelse proovide ettevalmistuse etapina
Kirjandus / viited
- Emil Dandanell Agerschou, Marie P. Schützmann, Nikolas Reppert, Michael M. Wördehoff, Hamed Shaykhalishahi, Alexander K. Buell, Wolfgang Hoyer (2021): β-Turn exchanges in the α-synuclein segment 44-TKEG-47 reveal high sequence fidelity requirements of amyloid fibril elongation. Biophysical Chemistry, Volume 269, 2021.
- Bousset, L., Pieri, L., Ruiz-Arlandis, G. et al. (2013): Structural and functional characterization of two alpha-synuclein strains. Nature Communications 4, 2575 (2013).
- Vajhøj, Charlott; Schmid, Benjamin; Alik, Ania; Melki, Ronald; Fog, Karina; Holst, Bjørn; Stummann, Tina (2021): Establishment of a human induced pluripotent stem cell neuronal model for identification of modulators of A53T α-synuclein levels and aggregation. PLOS ONE 16, 2021.
- Dieriks B.V.; Highet B.; Alik A.; Bellande T.; Stevenson T.J.; Low V.; Park T.I.; Correia J.; Schweder P.; Faull R.L.M.; Melki R.; Curtis M.A.; Dragunow M. (2022): Human pericytes degrade diverse α-synuclein aggregates. PLoS One, Nov 18;17(11), 2022.
- Amulya Nidhi Shrivastava, Luc Bousset, Marianne Renner, Virginie Redeker, Jimmy Savistchenko, Antoine Triller, Ronald Melki (2020): Differential Membrane Binding and Seeding of Distinct α-Synuclein Fibrillar Polymorphs. Biophysical Journal, Volume 118, Issue 6, 2020. 1301-1320.
- Negrini M, Tomasello G, Davidsson M, Fenyi A, Adant C, Hauser S, Espa E, Gubinelli F, Manfredsson FP, Melki R, Heuer A. (2022): Sequential or Simultaneous Injection of Preformed Fibrils and AAV Overexpression of Alpha-Synuclein Are Equipotent in Producing Relevant Pathology and Behavioral Deficits. Journal of Parkinsons Disease 12(4), 2022. 1133-1153.
- Limorenko G, Tatli M, Kolla R, Nazarov S, Weil MT, Schöndorf DC, Geist D, Reinhardt P, Ehrnhoefer DE, Stahlberg H, Gasparini L, Lashuel HA (2023): Fully co-factor-free ClearTau platform produces seeding-competent Tau fibrils for reconstructing pathological Tau aggregates. Nature Communications 4;14(1), July 2023.
Korduma kippuvad küsimused
Kas alfa-sünukleiin on amüloid?
Jah, alfa-sünukleiin võib moodustada amüloidilaadseid fibrille. See on Lewy kehade oluline komponent, mis on Parkinsoni tõve ja teiste sünukleinopaatiate patoloogiline tunnusjoon. Selle agregatsioon järgib nukleatsioonist sõltuvat polümerisatsiooniprotsessi, mis sarnaneb klassikaliste amüloidide omaga.
Mis vahe on amüloid-beetal ja alfa-sünukleiinil?
Amüloid-beeta (Aβ) ja alfa-sünukleiin (α-syn) on erinevad valgud, mis moodustavad neurodegeneratiivsetes haigustes patoloogilisi agregaate. Amüloidi eelvalgust (APP) tekkiv Aβ on peamiselt seotud Alzheimeri tõvega ja moodustab rakuväliseid naaste. Seevastu α-syn on presünaptiline neuronaalne valk, mis agregeerub rakusiseselt Parkinsoni tõve ja sellega seotud häirete korral. Kuigi mõlemal on β-lehtede rikkad amüloidstruktuurid, erinevad need oma järjestuste, agregatsiooniradade ja haigusspetsiifilise patoloogia poolest.
Mis tüüpi valk on amüloid?
Amüloid on valesti volditud fibrillaarne valk, mis omandab ristuva β-lehe struktuuri ja agregeerub lahustumatuteks fibrillideks. Need valgud pärinevad tavaliselt normaalselt lahustuvatest eelastmetest, mis läbivad konformatsioonilisi muutusi, mis viivad isekoostumise ja ladestumiseni. Amüloidid on seotud mitmesuguste neurodegeneratiivsete ja süsteemsete haigustega, mille korral nende agregatsioon soodustab rakulist toksilisust ja koekahjustust. Vaadake, kuidas 96-augulise plaadi sonikaator UIP400MTP aitab uurimiseesmärkidel kiiresti moodustada standardiseeritud amüloidfibrille!
Millised haigused on põhjustatud amüloididest?
Amüloidid on seotud arvukate haigustega, mida nimetatakse ühiselt amüloidoosideks. Nende hulka kuuluvad:
- Neurodegeneratiivsed haigused: Alzheimeri tõbi (Aβ), Parkinsoni tõbi (α-syn), Huntingtoni tõbi (mutantne huntingtiin) ja prioonhaigused (PrPSc). (Lugege lähemalt ultraheli abil toetatud PMCA kohta suure läbilaskevõimega prioonide tuvastamisel!)
- Süsteemsed amüloidoosid: Kergahela (AL) amüloidoos, transtüretiini (ATTR) amüloidoos ja sekundaarne (AA) amüloidoos.
- Lokaliseeritud amüloidoosid: Saarekeste amüloidpolüpeptiid (IAPP) 2. tüübi diabeedi korral.
Iga amüloidiga seotud haigust iseloomustavad valkude väärvoltumine, agregatsioon ja ladestumine, mis viivad rakulise düsfunktsiooni ja toksilisuseni.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates laboriklassist kuni tööstusliku mõõtkavani.