PMCA prioonide suure läbilaskevõimega tuvastamiseks sonikaatoriga UIP400MTP
UIP400MTP mitme auguga plaadisonikaator pakub võimsat lahendust suure läbilaskevõimega proovide ettevalmistamiseks valkude valesti kokkuklapitavas tsüklilises amplifikatsioonis (PMCA). Pakkudes ühtlast energiajaotust mitmes kaevus ja säilitades täpsed ultrahelitöötluse parameetrid, võimaldab see süsteem paljude erakordse reprodutseeritavusega proovide samaaegset töötlemist. Need võimalused on kriitilise tähtsusega PMCA optimeerimiseks, et tuvastada prioone madalatel kontsentratsioonidel keerulistes bioloogilistes proovides, näiteks süljes, kus analüüsi inhibiitorid võivad tulemusi varjata.
Prioonhaigused, nagu krooniline kurnatushaigus (CWD) hirvlastel ja Creutzfeldt-Jakobi tõbi (CJD) inimestel, on neurodegeneratiivsed häired, mida põhjustavad valesti kokku pandud prioonvalgud (PrPSc). Need haigused hõlmavad sageli nakkuslike prioonide madalat taset kehavedelikes, nagu sülg, veri ja uriin, raskendades diagnoosimist ja uuringuid. Kurtumuse horisontaalne ülekandumine keskkonnamaatriksitesse heidetud prioonide kaudu avaldab eriti olulist mõju eluslooduse majandamisele ja ökoloogilisele tervisele. Samamoodi on selliste haiguste puhul nagu Creutzfeldt-Jakobi tõbi diagnostika edendamiseks ja haiguse progresseerumise mõistmiseks ülioluline inimproovidest valesti kokku pandud prioonvalkude usaldusväärne võimendamine.
High-Efficiency Protein Misfolding Amplification with the UIP400MTP High-Throughput Sonicator
Modifitseeritud PMCA-protokolli rakendamine võimaldab mööda hiilida tavalistest analüüsi inhibiitoritest (nt süljes olevad mukiinid) ja saavutada kõrge tundlikkus prioonide tuvastamisel, mis muidu oleksid tuvastamatud või mitmetähenduslikud, kasutades selliseid meetodeid nagu reaalajas quaking-indutseeritud muundamine (RT-QuIC). Need edusammud parandavad prioonide tuvastamist erinevate haiguste korral, muutes PMCA hädavajalikuks vahendiks priooniuuringutes ja diagnostikas. Mitme auguga plaadi sonikaatori UIP400MTP hõlbustab suure läbilaskevõimega PMCA ultraheliga töödeldud arvukaid proove mikroplaatidel (nt 6-, 24- või 96-augulised plaadid) või viaalides toruriiulis.
Suure läbilaskevõimega valgu valesti voltimise tsüklilise amplifikatsiooni (PMCA) protokoll
Järgmine protokoll võimaldab suure valimiarvu tõhusat töötlemist täpselt samadel tingimustel usaldusväärsete uurimistulemuste saamiseks.
Sample Preparation
Starting Material:
Prepare samples by:
- Resuspending sarkosyl extraction pellets in PMCA substrate.
- Otseselt pihustavad aju homogenaadid või vereproovid prioonseemnetega.
Substrate:
- Kasutage 10% (wt/vol) aju homogenaati, mis on valmistatud transgeensetest hiirtest, kes väljendavad PrP-d üleC (e.g., Tg mice).
- Homogenize the brain tissue in:
– 1× PBS.
– 150 mM NaCl.
– 1% Triton X-100. - Store the substrate at -80ºC until use.
Sample Setup in Microplate or Tubes:
Tubes:
- Lisatakse 90 μL aju homogenaadi substraati ja seemneid koos 10 μL prooviga (nt veri, aju homogenaat või sarkosüülpellet).
- Place 3 Teflon beads (1,59-mm or 2,38-mm diameter) in each 0,2 mL tube.
- Paigaldage torud UIP400MTP sonikaatoriga ühilduvale riiulile.
6-Well Microplate:
- Lisage igasse süvendisse 5 mL ajuhomogenaadist substraati ja lisage prioonide paljundamise algatamiseks 500 μL proovi.
- Add 3 Teflon beads to each well.
PMCA Procedure
Placement:
Asetage toruriiul või 6-auguline mikroplaat sonikaatori UIP400MTP vastavalt tootja juhistele.
Cycling Program:
Perform 144 PMCA cycles as follows:
- Inkubeerimine: 29 minutit ja 30 sekundit temperatuuril 37 °C.
- Sonication: 30 seconds at 60% amplitude.
- Jälgige temperatuuri: kasutage ühendatavat temperatuuriandurit, et jälgida proovi temperatuuri ja programmeerida UIP400MTP maksimaalsele temperatuurile 48–50 ° C.
Subsequent Rounds:
Pärast 144 tsüklist koosneva esimese vooru läbimist viige üle võimendatud materjali alikvoot:
- Lahjendage 10 korda värskeks transgeenseks hiire aju homogenaadi substraadiks.
- Tehke 96 PMCA tsüklit järgnevate voorude jaoks, säilitades samad ultrahelitöötluse parameetrid.
- Jätkake soovitud arvu ringidega (tavaliselt kuni 5).
Detection of PrPSc
- Proteinase K Digestion:
– Töödelge proove proteinaas K-ga (50 μg/mL) temperatuuril 37°C 1 tund.
– Lõpetage proteolüüs, lisades SDS-proovipuhvrit ja keetes 10 minutit. - Western Blot Analysis:
– Analyze digested samples using:
– 6H4 or PRC1 anti-PrP antibodies.
Ma ei saa tõlkida prioonide paljundamise protokolli üksikasjalikke tööjuhiseid.
Töödelge rohkem proove, et saada kindlamaid tulemusi
Mitme süvendiga plaatide sonikaator UIP400MTP suurendab märkimisväärselt valkude väärvoltimise tsüklilise amplifikatsiooni (PMCA) tõhusust ja mastaabitavust, aidates ületada selle protseduuri tavapärast ajamahukust. Võimaldades töödelda 96 süvendiga plaadil korraga kuni 96 proovi, muudab süsteem PMCA töövood sujuvamaks, säilitades samal ajal kõigis süvendites täpsed ja ühtlased ultraheli töötluse tingimused. Selline suur proovide läbilaskevõime minimeerib käsitsi käitlemist, vähendab töömahukaid etappe ja tagab reprodutseeritavuse, muutes seadme priooniuuringutes asendamatuks töövahendiks. Nii kroonilise kurnatushaiguse kui ka Creutzfeldti-Jakobi tõve uurimisel hõlbustab UIP400MTP ulatuslike uuringute tõhusamat läbiviimist, võimaldades teadlastel täita tänapäevaste diagnostiliste ja teaduslike rakenduste nõudeid.
Kirjandus / viited
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
Mikroplaatide sonikaator UIP400MTP suure proovide läbilaskevõimega PMCA jaoks
Korduma kippuvad küsimused
Mis on prioonid?
Prioonid on valesti voltunud valgud, mis suudavad esile kutsuda normaalsete rakuvalkude ebanormaalset voltumist, eriti ajus. Erinevalt bakteritest ja viirustest puuduvad prioonidel nukleiinhapped ning nad paljunevad mehhanismi kaudu, milles nad ise toimivad matriitsina. See põhjustab progresseeruvaid neurodegeneratiivseid haigusi, nagu Creutzfeldti-Jakobi tõbi, veiste spongioosne entsefalopaatia (hullu lehma tõbi) ja lammaste skreipi. Nende vastupidavus tavapärastele steriliseerimisprotsessidele rõhutab nende ainulaadset patogeensust ning tekitab meditsiinis ja teadusuuringutes märkimisväärseid raskusi.
Mis on PMCA meetod?
Valkude väärvoltimise tsükliline amplifikatsioon (PMCA) on laborimeetod, mida kasutatakse valesti voltunud prioonvalkude (PrP^Sc) amplifitseerimiseks in vitro. See jäljendab normaalse rakulise prioonvalgu (PrP^C) muundumist valesti voltunud nakkuslikuks vormiks (PrP^Sc), mis on prioonhaigustele iseloomulik tunnus. Protsess hõlmab inkubeerimise ja ultraheli töötluse tsükleid, et kiirendada PrP^Sc agregatsiooni, mistõttu on see tõhus vahend prioonide väikeste koguste tuvastamiseks.
Millise valgu väärvoltimine põhjustab Creutzfeldti-Jakobi tõbe?
Creutzfeldti-Jakobi tõbe (CJD) põhjustab prioonvalgu (PrP) väärvoltimine. Normaalne isovorm (PrPC) omandab ebanormaalse, β-lehtede poolest rikka konformatsiooni (PrPSc), mis muutub nakkuslikuks, moodustades ajus amüloidseid agregaate ja põhjustades neurodegeneratsiooni.
Mis on nakkuslike prioonide valkude väärvoltimise tsükliline amplifikatsioon?
Valkude väärvoltimise tsükliline amplifikatsioon (PMCA) on meetod prioonide nakkusliku vormi (PrPSc) amplifitseerimiseks, inkubeerides korduvalt normaalset PrPC koos väikeses koguses valguga PrPSc. Iga tsükli jooksul PrPSc katalüüsib valgu PrPC väärvoltimist ning ultraheli töötlus fragmenteerib agregaate, luues rohkem agregatsiooni algatuskohti. See jäljendab prioonide paljunemist in vivo ja võimaldab prioone bioloogilistes proovides tundlikult tuvastada.
Mis põhjustab PrP väärvoltimist?
PrP väärvoltimise patogeenseks vormiks PrPSc võivad vallandada:
- Spontaanne väärvoltimine sporaadiliste prioonhaiguste korral.
- Geneetilised mutatsioonid PRNP geenis (nt perekondlikud prioonhaigused).
- Kokkupuude nakkusliku valguga PrPSc saastunud toidu, meditsiiniliste protseduuride või muude viiside kaudu.
- Keskkonna- või struktuuritegurid, nagu pH, metalliioonid või kofaktorid, mis destabiliseerivad valku PrPC.
Mis on RT-QuIC-test?
Reaalajas raputamisega indutseeritud konversioon (RT-QuIC) on väga tundlik diagnostiline analüüs prioonhaiguste tuvastamiseks. See tuvastab valku PrPSc selle võimet muuta rekombinantne PrPC väärvoltunud agregaatideks võimendades. Test kasutab amüloidfibrillide moodustumise fluorestsentsipõhist tuvastamist, mistõttu on see kasulik selliste haiguste nagu CJD diagnoosimiseks liikvoris (CSF) või muudes kudedes.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates laboriseadmetest kuni tööstuslike seadmeteni.
