Fragmentation de l'alpha-synucléine à l'aide du sonicateur VialTweeter

Les fibrilles et les rubans d'α-synucléine sont fragmentés dans le cadre de la recherche scientifique afin de générer des fragments de fibrilles plus petits ou même des molécules de protéines individuelles, qui peuvent être plus facilement analysés à l'aide de diverses techniques expérimentales. Le sonicateur VialTweeter est l'un des ultrasons les plus couramment utilisés pour une fragmentation efficace et fiable de l'alpha-synucléine.

L'α-synucléine dans la recherche

Les fibrilles d'alpha-synucléine sont des agrégats de protéines fortement associés à des troubles neurodégénératifs tels que la maladie de Parkinson et certaines formes de démence, notamment la démence à corps de Lewy. La recherche sur les fibrilles d'alpha-synucléine vise à comprendre leur rôle dans la progression de la maladie et à mettre au point des interventions thérapeutiques potentielles. En divisant les fibrilles d'alpha-synucléine en fragments plus petits, les chercheurs peuvent étudier leurs caractéristiques structurelles spécifiques. Par exemple, la fragmentation des fibrilles d'alpha-synucléine permet aux chercheurs d'étudier leurs interactions avec d'autres molécules, telles que les protéines, les lipides ou les petites molécules. En produisant des fragments plus petits, les sites de liaison et l'affinité pour ces partenaires d'interaction peuvent être sondés plus efficacement. Les fribrilles et rubans α-Syn plus petits peuvent également présenter une toxicité et des effets biochimiques modifiés. Il est donc essentiel de disposer d'une technique de fragmentation fiable et efficace, qui produise des résultats reproductibles en traitant rapidement et simplement les échantillons.
Fragmentation ultrasonique de l'alpha-syn : Le sonicateur VialTweeter est le système de préparation d'échantillons par ultrasons qui sonifie jusqu'à 10 flacons simultanément dans les mêmes conditions. Les réglages programmables permettent de répéter simplement et rapidement les mêmes expériences, ce qui donne des résultats très fiables et reproductibles en matière de fragmentation des fibrilles d'alpha-synucléine.

Préparation d'échantillons d'α-synucléine à l'aide d'un sonicateur

L'une des méthodes d'étude des fibrilles d'alpha-synucléine consiste à les extraire et à les fragmenter à l'aide de techniques telles que la sonication. La sonication est un processus qui utilise des ondes ultrasonores de haute intensité et de basse fréquence pour perturber et briser les agrégats de protéines, ce qui conduit à la libération de fibrilles plus petites ou de molécules de protéines individuelles. Le sonicateur VialTweeter est un appareil couramment utilisé à cette fin dans les études de recherche sur l'α-synucléine.

De nombreuses études de recherche décrivent des protocoles précis de préparation d'échantillons pour la sonication des fibrilles d'alpha-synucléine, qui utilisent le Hielscher VialTweeter pour une fragmentation efficace et fiable des fibrilles d'α-synucléine. En fragmentant les fibrilles par ultrasons, les chercheurs peuvent analyser les produits obtenus et examiner leur structure, leur toxicité et leurs interactions avec d'autres molécules. Cette recherche permet de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à la neurodégénérescence et d'identifier potentiellement de nouvelles cibles thérapeutiques. Les protocoles de sonication de l'α-synucléine bien établis utilisant le sonicateur VialTweeter permettent d'obtenir des résultats fiables et reproductibles.

Images du haut : fibrilles d'alpha-synucléine non fragmentées
Images du bas : Fibrilles d'alpha-synucléine fragmentées par ultrasons avec le sonicateur VialTweeter
(étude et images : ©Dieriks et al., 2022)

Fragmentation ultrasonique des fibrilles d'α-synucléine – Protocoles

Comme de nombreux chercheurs utilisent le sonicateur VialTweeter comme technique de fragmentation préférée pour produire des fragments uniformes de fibrilles d'α-synucléine, des protocoles établis sont facilement disponibles. Vous trouverez ci-dessous quelques protocoles de fragmentation exemplaires.
 

 
Préparation des semences ClearTau : Les fibrilles ClearTau ont été diluées à 10 μM dans du dH2O et soniquées à 70 % d'amplitude pendant 50 s avec un cycle de 1 s ON 1 s OFF in-tube à l'aide du sonicateur UP200St avec VialTweeter. Les graines ont été caractérisées par microscopie électronique.
Mesure de la fluorescence du ThS : Les fibrilles ClearTau ont été diluées à 2,5 μM dans du dH2O et soniquées à 70 % d'amplitude pendant 50 s avec un cycle de 1 s ON 1 s OFF dans le tube en utilisant l'UP200St avec VialTweeter. 2,5 μM de monomère Tau 4R2N de pleine longueur ont été utilisés comme contrôle. À la réaction de 100 μl, 100 μl de ThS (10 μM) ont été ajoutés, ce qui donne des concentrations finales de protéines de 1,25 μM. La fluorescence du ThS a été mesurée à l'aide de plaques de 96 puits à fond transparent installées dans le lecteur de microplaques FLUOstar Omega avec une excitation à 445 nm et une émission à 485 nm a été enregistrée.
(cf. Limorenko et al., 2023)
 
Longueur uniforme de l'α-synucléine par sonication : L'hétérogénéité de la longueur des fibrilles et des rubans d'α-syn a été réduite par sonication pendant 20 minutes sur la glace dans des tubes Eppendorf de 2 ml dans un VialTweeter réglé à 75 % d'amplitude, impulsions de 0,5 s.
(cf. Bousset et al., 2013)
 
Le contrôle de qualité de l'a-Syn recombinante humaine monomérique WT ou S129A et des polymorphes fibrillaires qu'ils génèrent ainsi que celui de l'a-Syn 1-110 a été effectué. Ensuite, les polymorphes fibrillaires ont été fragmentés par sonication pendant 20 minutes dans des tubes Eppendorf de 2 ml dans l'ultrasonateur VialTweeter pour générer des particules fibrillaires d'une taille moyenne de 42-52 nm qui conviennent à l'endocytose.
(cf. Shrivastava et al., 2020)
 

Caractérisation de cinq polymorphes α-Syn fibrillaires. (A) Des micrographies électroniques en transmission de polymorphes α-Syn fibrillaires colorés négativement, de rubans, de fibrilles-91, de fibrilles-65 et de fibrilles-110 avant (voie supérieure) et après fragmentation avec le VialTweeter (voie inférieure) sont montrées. (B) La distribution des longueurs des polymorphes fibrillaires fragmentés est représentée. Le nombre (n) d'assemblages fibrillaires à partir desquels les histogrammes ont été obtenus est indiqué.
(étude et images : Shrivastava et al., 2020)

 
Les fibrilles α-Syn ont été fragmentées par sonication pendant 20 min dans des tubes Eppendorf de 2 ml dans un VialTweeter pour générer des particules fibrillaires d'une taille moyenne de 42-52 nm comme évalué par l'analyse TEM.
(cf. Negrini et al., 2022)
 
Les fibrilles remises en suspension91 (dans du PBS) ont été fragmentées avant d'être ajoutées aux cultures cellulaires par sonication pendant 20 minutes dans des tubes Eppendorf de 2 mL à l'aide du sonicateur Vial Tweeter, puis aliquotées, congelées rapidement dans de l'azote liquide et conservées jusqu'à utilisation à -80 ̊C.
(cf. Vajhøj et al., 2021)
 

VialTweeter et sonicateurs de laboratoire pour la fragmentation de l'α-Syn

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