Alfa-synukleiinin fragmentointi ultraäänilaitteella VialTweeter
α-synukleiinifibrillejä ja -nauhoja fragmentoidaan tieteellisessä tutkimuksessa pienempien fibrillikatkelmien tai jopa yksittäisten proteiinimolekyylien tuottamiseksi. Näitä voidaan analysoida helpommin erilaisilla kokeellisilla menetelmillä. Ultraäänilaite VialTweeter on yksi yleisimmin käytetyistä ultraäänilaitteista tehokkaaseen ja luotettavaan alfa-synukleiinin fragmentointiin.
α-synukleiini tutkimuksessa
Alfa-synukleiinifibrillit ovat proteiiniaggregaatteja, jotka liittyvät vahvasti hermoston rappeutumissairauksiin, kuten Parkinsonin tautiin ja tiettyihin dementian muotoihin, mukaan lukien Lewyn kappale -dementia. Alfa-synukleiinifibrilleihin keskittyvä tutkimus pyrkii selvittämään niiden roolia sairauden etenemisessä ja kehittämään mahdollisia hoitomenetelmiä. Pilkkomalla alfa-synukleiinifibrillit pienemmiksi fragmenteiksi tutkijat voivat tutkia niiden erityisiä rakennepiirteitä. Esimerkiksi alfa-synukleiinifibrillien fragmentointi mahdollistaa niiden vuorovaikutusten tutkimisen muiden molekyylien, kuten proteiinien, lipidien tai pienmolekyylien, kanssa. Pienempien fragmenttien tuottaminen mahdollistaa sitoutumiskohtien ja näihin vuorovaikutuskumppaneihin kohdistuvan affiniteetin tehokkaamman tutkimisen. Pienempien α-Syn-fibrillien ja -nauhojen toksisuus ja biokemialliset vaikutukset voivat myös muuttua. Siksi luotettava ja tehokas fragmentointimenetelmä, joka tuottaa toistettavia tuloksia nopealla ja yksinkertaisella näytteenkäsittelyllä, on ratkaisevan tärkeä.
Alpha-Syn-fragmentointi ultraäänellä: Ultraäänilaite VialTweeter on vakiintunut ultraäänellä toimiva näytteiden esikäsittelyjärjestelmä, joka käsittelee ultraäänellä jopa 10 näytepulloa samanaikaisesti täsmälleen samoissa olosuhteissa. Ohjelmoitavat asetukset mahdollistavat samojen kokeiden helpon ja nopean toistamisen, mikä tuottaa erittäin luotettavia ja toistettavia tuloksia alfa-synukleiinifibrillien fragmentoinnissa.
Ultraäänilaite VialTweeter useiden alfa-synukleiininäytteiden samanaikaiseen fragmentointiin ultraäänellä.
α-synukleiininäytteiden esikäsittely ultraäänilaitteella
Yksi lähestymistapa alfa-synukleiinifibrillien tutkimiseen on niiden erottaminen ja fragmentointi esimerkiksi ultraäänikäsittelyllä. Ultraäänikäsittelyssä käytetään voimakkaita, matalataajuisia ultraääniaaltoja proteiiniaggregaattien hajottamiseen ja pilkkomiseen, jolloin vapautuu pienempiä fibrillejä tai yksittäisiä proteiinimolekyylejä. Ultraäänilaite VialTweeter on α-synukleiiniin liittyvissä tutkimuksissa yleisesti tähän tarkoitukseen käytetty laite.
Lukuisissa tutkimuksissa kuvataan tarkkoja näytteiden esikäsittelyprotokollia alfa-synukleiinifibrillien ultraäänikäsittelyyn. Näissä käytetään Hielscherin laitetta VialTweeter α-synukleiinifibrillien tehokkaaseen ja luotettavaan fragmentointiin. Fragmentoimalla fibrillit ultraäänellä tutkijat voivat analysoida syntyviä tuotteita ja tutkia niiden rakennetta, toksisuutta ja vuorovaikutuksia muiden molekyylien kanssa. Tämä tutkimus antaa tärkeää tietoa hermoston rappeutumisen taustalla olevista mekanismeista ja voi auttaa tunnistamaan uusia hoitokohteita. Ultraäänilaitetta VialTweeter hyödyntävät vakiintuneet α-synukleiinin ultraäänikäsittelyprotokollat mahdollistavat luotettavat ja toistettavat tulokset.
Ylemmät kuvat: fragmentoimattomat alfa-synukleiinifibrillit
Alemmat kuvat: ultraäänilaitteella VialTweeter fragmentoidut alfa-synukleiinifibrillit
(tutkimus ja kuvat: ©Dieriks et al., 2022)
α-synukleiinifibrillien fragmentointi ultraäänellä – protokollat
Koska lukuisat tutkijat käyttävät ultraäänilaitetta VialTweeter ensisijaisena fragmentointimenetelmänä yhtenäisten α-synukleiinifibrillifragmenttien tuottamiseen, vakiintuneita protokollia on helposti saatavilla. Alla on muutamia esimerkkejä fragmentointiprotokollista.
ClearTau-siemenfragmenttien valmistus: ClearTau-fibrillit laimennettiin dH2O:ssa pitoisuuteen 10 μM ja käsiteltiin ultraäänellä putken sisällä 70 %:n amplitudilla 50 s ajan käyttäen sykliä 1 s päällä ja 1 s pois päältä. Käsittelyssä käytettiin ultraäänilaitetta UP200St ja lisäosaa VialTweeter. Siemenfragmentit karakterisoitiin elektronimikroskopialla.
ThS-fluoresenssin mittaus: ClearTau-fibrillit laimennettiin dH2O:ssa pitoisuuteen 2,5 μM ja käsiteltiin ultraäänellä putken sisällä 70 %:n amplitudilla 50 s ajan käyttäen sykliä 1 s päällä ja 1 s pois päältä. Käsittelyssä käytettiin laitetta UP200St ja lisäosaa VialTweeter. Kontrollina käytettiin täyspitkää Tau 4R2N -monomeeriä pitoisuudella 2,5 μM. Tilavuudeltaan 100 μl:n reaktioseokseen lisättiin 100 μl ThS:ää (10 μM), jolloin proteiinien lopulliseksi pitoisuudeksi saatiin 1,25 μM. ThS-fluoresenssi mitattiin yhdessä aikapisteessä käyttäen kirkaspohjaisia 96-kuoppalevyjä FLUOstar Omega -mikrolevylukijassa. Viritysaallonpituus oli 445 nm, ja emissio mitattiin aallonpituudella 485 nm.
(vrt. Limorenko et al., 2023)
Yhtenäinen α-synukleiinin pituus ultraäänikäsittelyllä: α-syn-fibrillien ja -nauhojen pituuden vaihtelua vähennettiin käsittelemällä niitä ultraäänellä 20 min ajan jäällä 2-ml:n Eppendorf-putkissa laitteella VialTweeter, jonka amplitudiksi oli asetettu 75 % ja pulssin kestoksi 0,5 s.
(vrt. Bousset et al., 2013)
Ihmisen rekombinantille monomeeriselle WT- tai S129A a-Syn -proteiinille ja niiden muodostamille fibrillaarisille polymorfeille sekä a-Syn 1–110 -proteiinille tehtiin laadunvalvonta. Tämän jälkeen fibrillaariset polymorfit fragmentoitiin ultraäänikäsittelyllä 20 min ajan 2-mL:n Eppendorf-putkissa ultraäänilaitteessa VialTweeter. Näin tuotettiin fibrillaarisia hiukkasia, joiden keskimääräinen koko oli 42–52 nm ja jotka soveltuvat endosytoosiin.
(vrt. Shrivastava et al., 2020)
Viiden fibrillaarisen α-Syn-polymorfin karakterisointi. (A) Kuvissa esitetään transmissioelektronimikroskooppikuvia negatiivisesti värjätyistä fibrillaarisista α-Syn-polymorfeista fibrils, ribbons, fibrils-91, fibrils-65 ja fibrils-110 ennen fragmentointia (ylempi rivi) ja laitteella VialTweeter tehdyn fragmentoinnin jälkeen (alempi rivi). (B) Kuvassa esitetään fragmentoitujen fibrillaaristen polymorfien pituusjakauma. Histogrammien laatimisessa käytettyjen fibrillaaristen muodostumien lukumäärä (n) on ilmoitettu.
(tutkimus ja kuvat: Shrivastava et al., 2020)
α-Syn-fibrillit fragmentoitiin ultraäänikäsittelyllä 20 min ajan 2 ml:n Eppendorf-putkissa laitteessa VialTweeter. Näin tuotettiin fibrillaarisia hiukkasia, joiden keskimääräinen koko oli TEM-analyysin perusteella 42–52 nm.
(vrt. Negrini et al., 2022)
Uudelleen suspendoidut fibrils91-fibrillit (PBS:ssä) fragmentoitiin ennen niiden lisäämistä soluviljelmiin ultraäänikäsittelyllä 20 min ajan 2 mL:n Eppendorf-putkissa ultraäänilaitteella Vial Tweeter, jaettiin alikvootteihin, pikajäädytettiin nestemäisessä typessä ja säilytettiin käyttöön asti lämpötilassa -80 ̊C.
(vrt. Vajhøj et al., 2021)
VialTweeter ja laboratorion ultraäänilaitteet α-Syn-fragmentointiin
Hielscher Ultrasonics tunnetaan maailmanlaajuisesti huipputeknisten ultraäänilaitteiden johtavana valmistajana. Ultraäänilaitteemme ovat vakiintuneita ja luotettuja suurissa tutkimuslaboratorioissa ympäri maailmaa, ja ne tarjoavat vertaansa vailla olevaa laatua ja suorituskykyä kriittisiin kokeisiisi.
Hielscher VialTweeter ja kaikki muut Hielscher-ultraäänilaitteet tarjoavat vertaansa vailla olevaa käyttömukavuutta, sillä ne on huolellisesti suunniteltu toistettavia tuloksia, helppokäyttöisyyttä ja sujuvaa toimintaa varten. Automaattisten tiedontallennustoimintojen ansiosta voit keskittyä tutkimukseesi samalla, kun ultraäänilaitteemme tallentavat huolellisesti toistettavuuden ja tarkkuuden kannalta olennaiset tiedot.
Saavuta yhdenmukaisia ja toistettavia tuloksia luottavaisin mielin!
Ultraäänilaitteemme suunnitellaan ja valmistetaan Saksassa. Saksalainen tarkkuus ja korkeatasoisin tekninen suunnittelu varmistavat luotettavan ja tarkan näytteiden esikäsittelyn, kuten alfa-synukleiinifibrillien fragmentoinnin, joka kerta. Vaihtelevista tuloksista ei tarvitse enää huolehtia – ultraääniteknologiamme varmistaa, että tutkimuksesi pysyy tieteellisen kehityksen eturintamassa.
Eikä siinä vielä kaikki! Sitoutumisemme erinomaisuuteen ulottuu tuotteitamme laajemmalle. Olemme ylpeitä poikkeuksellisen hyvästä asiakaspalvelustamme ja tarjoamme asiantuntevaa tukea kaikkiin kysymyksiisi ja huolenaiheisiisi. Omistautunut tiimimme auttaa sinua tutkimuksesi jokaisessa vaiheessa ja varmistaa, että saat ultraäänilaitteistamme parhaan mahdollisen hyödyn.
Valitse innovaatio, luotettavuus ja poikkeuksellisen hyvä käyttökokemus – valitse laboratorion ultraäänilaitteemme, kuten VialTweeter, alfa-synukleiinifibrillien fragmentointiin. Hyödynnä jo vakiintuneita protokollia ja liity niiden johtavien tutkijoiden joukkoon, jotka luottavat teknologiaamme kriittisissä tutkimuksissaan. Vie tutkimuksesi uudelle tasolle ja tutki uusia mahdollisuuksia dementian ja hermoston rappeutumissairauksien tutkimuksessa huippumoderneilla ultraäänilaitteillamme.
- korkea tehokkuus
- huippumoderni teknologia
- luotettavuus ja kestävyys
- toistettavuus
- säädettävä, tarkka prosessinohjaus
- kaikille tilavuuksille
- älykäs ohjelmisto
- älykkäät ominaisuudet (esim. ohjelmoitavuus, tietojen tallennus, etäohjaus)
- helppo ja turvallinen käyttää
- vähäinen huoltotarve
- CIP (puhdistus paikallaan)
Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Saksassa valmistettua laatua
Hielscher-ultraäänilaitteet tunnetaan korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscher-ultraäänilaitteet selviytyvät helposti ankarista olosuhteista ja vaativista ympäristöistä.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys, joka painottaa erityisesti tehokkaita ultraäänilaitteita, joissa yhdistyvät huippumoderni teknologia ja käyttäjäystävällisyys. Hielscher-ultraäänilaitteet ovat luonnollisesti CE-vaatimusten mukaisia ja täyttävät UL-, CSA- ja RoHs-vaatimukset.
Alla oleva taulukko antaa käsityksen laboratoriokokoisten ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Suositellut laitteet | Erätilavuus | Tilavuusvirta |
|---|---|---|
| UIP400MTP | monikuoppa- / mikrotiitterilevyt | n.a. |
| Ultraäänilaite CupHorn | CupHorn näytepulloille tai dekantterilasille | n.a. |
| GDmini2 | ultraäänellä toimiva mikrovirtausreaktori | n.a. |
| VialTweeter | 0,5–1,5 mL | n.a. |
| UP100H | 1–500 mL | 10–200 mL/min |
| UP200Ht, UP400St | 10–2 000 mL | 20–400 mL/min |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Laitetta VialTweeter käytetään yleisesti alfa-synukleiinifibrillin fragmentointiin osana näytteiden esikäsittelyä ennen analyysiä
Kirjallisuus / viitteet
- 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.
Usein kysytyt kysymykset
Onko alfa-synukleiini amyloidi?
Kyllä, alfa-synukleiini voi muodostaa amyloidin kaltaisia fibrillejä. Se on keskeinen osa Lewyn kappaleita, jotka ovat Parkinsonin taudin ja muiden synukleinopatioiden patologinen tunnusmerkki. Sen aggregaatio noudattaa nukleaatiosta riippuvaista polymeroitumisprosessia, joka on samankaltainen kuin klassisilla amyloideilla.
Mitä eroa on beeta-amyloidilla ja alfa-synukleiinilla?
Beeta-amyloidi (Aβ) ja alfa-synukleiini (α-syn) ovat eri proteiineja, jotka muodostavat patologisia aggregaatteja hermoston rappeutumissairauksissa. Amyloidin esiasteproteiinista (APP) peräisin oleva Aβ liittyy ensisijaisesti Alzheimerin tautiin ja muodostaa solunulkoisia plakkeja. α-syn puolestaan on presynaptinen hermosoluproteiini, joka aggregoituu solunsisäisesti Parkinsonin taudissa ja siihen liittyvissä sairauksissa. Vaikka molemmat muodostavat runsaasti β-laskoksia sisältäviä amyloidirakenteita, niiden sekvenssit, aggregaatioreitit ja sairauskohtainen patologia eroavat toisistaan.
Millainen proteiini amyloidi on?
Amyloidi on väärin laskostunut, fibrillaarinen proteiini, joka omaksuu ristikkäisen β-laskosrakenteen ja aggregoituu liukenemattomiksi fibrilleiksi. Nämä proteiinit ovat tyypillisesti peräisin normaalisti liukoisista esiasteista, joissa tapahtuvat konformaatiomuutokset johtavat itsejärjestäytymiseen ja kertymiseen. Amyloidit liittyvät erilaisiin hermoston rappeutumissairauksiin ja systeemisiin sairauksiin, joissa niiden aggregaatio edistää solutoksisuutta ja kudosvaurioita. Lue, miten 96-kuoppalevyjen ultraäänilaite UIP400MTP auttaa muodostamaan nopeasti standardoituja amyloidifibrillejä tutkimustarkoituksiin!
Mitä sairauksia amyloidit aiheuttavat?
Amyloidit liittyvät lukuisiin sairauksiin, joita kutsutaan yhteisesti amyloidooseiksi. Näitä ovat:
- Hermoston rappeutumissairaudet: Alzheimerin tauti (Aβ), Parkinsonin tauti (α-syn), Huntingtonin tauti (mutantti huntingtiini) ja prionitaudit (PrPSc). (Lue lisää ultraäänikäsittelyä hyödyntävästä PMCA:sta suuren näytemäärän prionitunnistukseen!)
- Systeemiset amyloidoosit: Kevytketjuamyloidoosi (AL), transtyretiiniamyloidoosi (ATTR) ja sekundaarinen amyloidoosi (AA).
- Paikalliset amyloidoosit: Saarekkeiden amyloidipolypeptidi (IAPP) tyypin 2 diabeteksessa.
Jokaiselle amyloideihin liittyvälle sairaudelle on ominaista proteiinien virheellinen laskostuminen, aggregaatio ja kertyminen, jotka johtavat solujen toimintahäiriöihin ja toksisuuteen.
Hielscher Ultrasonics valmistaa tehokkaita ultraäänihomogenisaattoreita, joiden koot vaihtelevat laboratoriokoosta aina teolliseen kokoon.

