Fragmentacija alfa-sinukleina sonikatorom VialTweeter
Fibrile i vrpce α-sinukleina fragmentiraju se u znanstvenim istraživanjima kako bi se dobili manji fragmenti fibrila ili čak pojedinačne proteinske molekule koje se mogu lakše analizirati različitim eksperimentalnim tehnikama. Sonikator VialTweeter jedan je od najčešće korištenih ultrazvučnih uređaja za učinkovitu i pouzdanu fragmentaciju alfa-sinukleina.
α-sinuklein u istraživanjima
Fibrile alfa-sinukleina proteinski su agregati snažno povezani s neurodegenerativnim poremećajima kao što su Parkinsonova bolest i određeni oblici demencije, uključujući demenciju s Lewyjevim tjelešcima. Istraživanja usmjerena na fibrile alfa-sinukleina nastoje razjasniti njihovu ulogu u napredovanju bolesti i razviti potencijalne terapijske intervencije. Razgradnjom fibrila alfa-sinukleina na manje fragmente istraživači mogu ispitati njihova specifična strukturna obilježja. Primjerice, fragmentacija fibrila alfa-sinukleina omogućuje istraživačima ispitivanje njihovih interakcija s drugim molekulama, kao što su proteini, lipidi ili male molekule. Dobivanjem manjih fragmenata mogu se učinkovitije ispitati vezna mjesta i afinitet prema tim interakcijskim partnerima. Manje fibrile i vrpce α-Syn također mogu pokazivati promijenjenu toksičnost i biokemijske učinke. Stoga je ključna pouzdana i učinkovita tehnika fragmentacije koja brzom i jednostavnom obradom uzoraka daje ponovljive rezultate.
Ultrazvučna fragmentacija Alpha-Syn: Sonikator VialTweeter etablirani je sustav za ultrazvučnu pripremu uzoraka koji istodobno sonicira do 10 bočica u potpuno jednakim uvjetima. Programabilne postavke omogućuju jednostavno i brzo ponavljanje istih eksperimenata, čime se postižu vrlo pouzdani i ponovljivi rezultati fragmentacije fibrila alfa-sinukleina.
Sonikator VialTweeter za istodobnu ultrazvučnu fragmentaciju više uzoraka alfa-sinukleina.
Priprema uzoraka α-sinukleina sonikatorom
Jedan pristup proučavanju fibrila alfa-sinukleina uključuje njihovu ekstrakciju i fragmentaciju tehnikama kao što je sonikacija. Sonikacija je postupak u kojem se ultrazvučni valovi visokog intenziteta i niske frekvencije upotrebljavaju za narušavanje i razgradnju proteinskih agregata, što dovodi do oslobađanja manjih fibrila ili pojedinačnih proteinskih molekula. Sonikator VialTweeter uređaj je koji se u tu svrhu često upotrebljava u istraživanjima povezanima s α-sinukleinom.
Brojna istraživanja opisuju precizne protokole pripreme uzoraka sonikacijom fibrila alfa-sinukleina, u kojima se Hielscher VialTweeter upotrebljava za učinkovitu i pouzdanu fragmentaciju fibrila α-sinukleina. Ultrazvučnom fragmentacijom fibrila istraživači mogu analizirati dobivene produkte te ispitati njihovu strukturu, toksičnost i interakcije s drugim molekulama. Ta istraživanja pružaju važne uvide u mehanizme neurodegeneracije i mogu omogućiti prepoznavanje novih terapijskih ciljeva. Dobro uhodani protokoli sonikacije α-sinukleina sonikatorom VialTweeter omogućuju pouzdane i ponovljive rezultate.
Gornje slike: nefragmentirane fibrile alfa-sinukleina
Donje slike: fibrile alfa-sinukleina ultrazvučno fragmentirane sonikatorom VialTweeter
(istraživanje i slike: ©Dieriks et al., 2022)
Ultrazvučna fragmentacija fibrila α-sinukleina – protokoli
Budući da brojni istraživači upotrebljavaju sonikator VialTweeter kao preferiranu tehniku fragmentacije za dobivanje ujednačenih fragmenata fibrila α-sinukleina, uhodani protokoli lako su dostupni. U nastavku možete pronaći nekoliko primjera protokola fragmentacije.
Priprema agregacijskih jezgri ClearTau: Fibrile ClearTau razrijeđene su na 10 μM u dH2O i sonicirane izravno u epruveti pri amplitudi od 70 % tijekom 50 s, s ciklusom od 1 s uključeno i 1 s isključeno, sonikatorom UP200St s uređajem VialTweeter. Jezgre su karakterizirane elektronskom mikroskopijom.
Mjerenje fluorescencije ThS: Fibrili ClearTau razrijeđeni su do 2,5 μM u dH2O i sonicirani pri amplitudi od 70 % tijekom 50 s u ciklusima od 1 s uključeno i 1 s isključeno, unutar epruvete, uređajem UP200St s uređajem VialTweeter. Kao kontrola upotrijebljen je monomer Tau 4R2N pune duljine u koncentraciji od 2,5 μM. Reakcijskoj smjesi volumena 100 μl dodano je 100 μl ThS-a (10 μM), čime su dobivene konačne koncentracije proteina od 1,25 μM. Fluorescencija ThS-a u jednoj vremenskoj točki mjerena je na pločicama s 96 jažica i prozirnim dnom postavljenima u čitač mikropločica FLUOstar Omega, uz pobudu pri 445 nm, a emisija je zabilježena pri 485 nm.
(usp. Limorenko et al., 2023)
Ujednačena duljina α-sinukleina primjenom sonikacije: Heterogenost duljine fibrila i vrpci α-syn smanjena je sonikacijom tijekom 20 min na ledu u epruvetama Eppendorf od 2-ml u uređaju VialTweeter postavljenom na amplitudu od 75%, uz impulse od 0,5 s.
(usp. Bousset et al., 2013)
Provedena je kontrola kvalitete ljudskog rekombinantnog monomernog proteina a-Syn tipa WT ili S129A i fibrilarnih polimorfa koje stvara, kao i proteina a-Syn 1–110. Zatim su fibrilarni polimorfi fragmentirani sonikacijom tijekom 20 min u epruvetama Eppendorf od 2-mL u ultrazvučnom uređaju VialTweeter kako bi se dobile fibrilarne čestice prosječne veličine 42–52 nm prikladne za endocitozu.
(usp. Shrivastava et al., 2020)
Karakterizacija pet fibrilarnih polimorfa α-Syn. (A) Prikazane su transmisijske elektronske mikrografije negativno obojenih fibrilarnih polimorfa α-Syn označenih kao fibrils, ribbons, fibrils-91, fibrils-65 i fibrils-110 prije fragmentacije (gornji red) i nakon fragmentacije uređajem VialTweeter (donji red). (B) Prikazana je raspodjela duljina fragmentiranih fibrilarnih polimorfa. Naveden je broj (n) fibrilarnih nakupina na temelju kojih su izrađeni histogrami.
(istraživanje i slike: Shrivastava et al., 2020)
Fibrili α-Syn fragmentirani su sonikacijom tijekom 20 min u epruvetama Eppendorf od 2 ml u uređaju VialTweeter kako bi se dobile fibrilarne čestice prosječne veličine 42–52 nm, utvrđene TEM analizom.
(usp. Negrini et al., 2022)
Resuspendirani fibrils91 (u PBS-u) fragmentirani su prije dodavanja staničnim kulturama sonikacijom tijekom 20 min u epruvetama Eppendorf od 2 mL pomoću sonikatora Vial Tweeter, podijeljeni u alikvote, brzo zamrznuti u tekućem dušiku i pohranjeni do uporabe pri -80 ̊C.
(usp. Vajhøj et al., 2021)
VialTweeter i laboratorijski sonikatori za fragmentaciju α-Syn
Hielscher Ultrasonics širom je svijeta prepoznat kao vodeći proizvođač najsuvremenijih ultrazvučnih uređaja. Naši ultrazvučni uređaji, koji su stekli povjerenje i ustaljenu primjenu u vodećim istraživačkim laboratorijima diljem svijeta, pružaju nenadmašnu kvalitetu i učinkovitost za vaše ključne eksperimente.
Uz Hielscher VialTweeter i bilo koji drugi sonikator Hielscher iskusit ćete nenadmašnu udobnost pri uporabi jer su pomno projektirani za ponovljive rezultate, jednostavnu uporabu i nesmetan rad. Zahvaljujući funkcijama automatskog bilježenja podataka možete se usredotočiti na svoje istraživanje dok naši ultrazvučni uređaji pomno bilježe ključne podatke za ponovljivost i preciznost.
S pouzdanjem postižete dosljedne i ponovljive rezultate!
Naši ultrazvučni uređaji projektirani su i proizvedeni u Njemačkoj. Njemačka preciznost i najviša kvaliteta inženjerske izvedbe osiguravaju pouzdanu i točnu pripremu uzoraka, poput fragmentacije fibrila alfa-sinukleina, svaki put. Nema više brige zbog nedosljednih rezultata – naša ultrazvučna tehnologija osigurava da vaše istraživanje ostane na čelu znanstvenog napretka.
Ali to nije sve! Naša predanost izvrsnosti nadilazi naše proizvode. Ponosimo se iznimnom korisničkom podrškom i pružamo stručnu pomoć za sva vaša pitanja ili nedoumice. Naš predani tim tu je da vam pomogne u svakom koraku vašeg istraživačkog rada i osigura da u potpunosti iskoristite naše ultrazvučne uređaje.
Odaberite inovativnost, pouzdanost i iznimno korisničko iskustvo – odaberite naše laboratorijske sonikatore poput uređaja VialTweeter za fragmentaciju fibrila alfa-sinukleina. Iskoristite već uspostavljene protokole i pridružite se vodećim istraživačima koji se u svojim ključnim istraživanjima pouzdaju u našu tehnologiju. Unaprijedite svoje istraživanje i istražite nove granice u istraživanju demencije i neurodegenerativnih bolesti uz naše najsuvremenije ultrazvučne uređaje.
- visoka učinkovitost
- najsuvremenija tehnologija
- pouzdanost i robusnost
- ponovljivost
- podesivo, precizno upravljanje procesom
- za bilo koji volumen
- inteligentan softver
- pametne funkcije (npr. mogućnost programiranja, bilježenje podataka, daljinsko upravljanje)
- jednostavno i sigurno rukovanje
- mali zahtjevi za održavanjem
- CIP (čišćenje na mjestu)
Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – kvaliteta proizvedena u Njemačkoj
Ultrazvučni uređaji Hielscher poznati su po najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavno rukovanje omogućuju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijska postrojenja. Ultrazvučni uređaji Hielscher lako se nose s teškim uvjetima i zahtjevnim okruženjima.
Hielscher Ultrasonics tvrtka je s ISO certifikatom koja poseban naglasak stavlja na ultrazvučne uređaje visokih performansi s najsuvremenijom tehnologijom i jednostavnom uporabom. Naravno, sonikatori Hielscher sukladni su s CE zahtjevima te ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.
Tablica u nastavku daje pregled približnog kapaciteta obrade naših laboratorijskih ultrazvučnih uređaja:
| Preporučeni uređaji | Volumen šarže | Protok |
|---|---|---|
| UIP400MTP | ploče s više jažica / mikrotitarske ploče | n.a. |
| Ultrasonic CupHorn | CupHorn za bočice ili laboratorijsku čašu | n.a. |
| GDmini2 | ultrazvučni mikroprotočni reaktor | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 do 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 do 500mL | 10 do 200mL/min |
| UP200Ht, UP400St | 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
VialTweeter često se upotrebljava za fragmentaciju fibrila alfa-sinukleina kao korak u predanalitičkoj pripremi uzoraka
Literatura / reference
- 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.
Često postavljana pitanja
Je li alfa-sinuklein amiloid?
Da, alfa-sinuklein može tvoriti fibrile nalik amiloidu. Ključna je sastavnica Lewyjevih tjelešaca, patološkog obilježja Parkinsonove bolesti i drugih sinukleinopatija. Njegova agregacija odvija se procesom polimerizacije ovisnim o nukleaciji, slično kao kod klasičnih amiloida.
Koja je razlika između beta-amiloida i alfa-sinukleina?
Amiloid-beta (Aβ) i alfa-sinuklein (α-syn) različiti su proteini koji stvaraju patološke agregate u neurodegenerativnim bolestima. Aβ, koji nastaje iz amiloidnog prekursorskog proteina (APP), prvenstveno je povezan s Alzheimerovom bolešću i stvara izvanstanične plakove. Nasuprot tome, α-syn je presinaptički neuronski protein koji se nakuplja u unutarstanične agregate u Parkinsonovoj bolesti i srodnim poremećajima. Iako oba proteina tvore amiloidne strukture bogate β-pločama, razlikuju se po svojim sekvencama, putovima agregacije i patologiji specifičnoj za pojedinu bolest.
Kojoj vrsti proteina pripada amiloid?
Amiloid je nepravilno smotan, fibrilarni protein koji poprima strukturu poprečnih β-ploča i agregira u netopljive fibrile. Ti proteini obično nastaju iz inače topljivih prekursora koji prolaze kroz konformacijske promjene, što dovodi do samoudruživanja i taloženja. Amiloidi su povezani s različitim neurodegenerativnim i sistemskim bolestima, u kojima njihova agregacija pridonosi staničnoj toksičnosti i oštećenju tkiva. Saznajte kako sonikator UIP400MTP za pločice s 96 jažica pomaže u brzom stvaranju standardiziranih amiloidnih fibrila za istraživačke svrhe!
Koje bolesti uzrokuju amiloidi?
Amiloidi su uključeni u brojne bolesti koje se zajednički nazivaju amiloidozama. One uključuju:
- Neurodegenerativne bolesti: Alzheimerovu bolest (Aβ), Parkinsonovu bolest (α-syn), Huntingtonovu bolest (mutirani huntingtin) i prionske bolesti (PrPSc). (Pročitajte više o PMCA-u potpomognutom sonikacijom za detekciju priona s velikim kapacitetom obrade uzoraka!)
- Sistemske amiloidoze: Amiloidozu lakih lanaca (AL), transtiretinsku amiloidozu (ATTR) i sekundarnu amiloidozu (AA).
- Lokalizirane amiloidoze: Amiloidni polipeptid otočića (IAPP) u šećernoj bolesti tipa 2.
Svaku bolest povezanu s amiloidom karakteriziraju nepravilno smatanje proteina, agregacija i taloženje, što dovodi do stanične disfunkcije i toksičnosti.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi u rasponu od laboratorijskih do industrijskih veličina.

