Alfa-sinukleīna fragmentēšana ar VialTweeter ultraskaņas apstrādes ierīci
Zinātniskajos pētījumos α-sinukleīna fibrilas un lentes fragmentē, lai iegūtu mazākus fibrilu fragmentus vai pat atsevišķas olbaltumvielu molekulas, kuras var vieglāk analizēt ar dažādām eksperimentālām metodēm. VialTweeter ultraskaņas apstrādes ierīce ir viena no visbiežāk izmantotajām ultraskaņas ierīcēm efektīvai un uzticamai alfa-sinukleīna fragmentēšanai.
α-sinukleīns pētniecībā
Alfa-sinukleīna fibrilas ir olbaltumvielu agregāti, kas ir cieši saistīti ar neirodeģeneratīvām slimībām, piemēram, Parkinsona slimību un noteiktām demences formām, tostarp demenci ar Levi ķermenīšiem. Pētījumu par alfa-sinukleīna fibrilām mērķis ir izprast to lomu slimības progresēšanā un izstrādāt potenciālas terapeitiskas iejaukšanās metodes. Sadalot alfa-sinukleīna fibrilas mazākos fragmentos, pētnieki var izpētīt to specifiskās struktūras iezīmes. Piemēram, alfa-sinukleīna fibrilu fragmentēšana ļauj pētniekiem izpētīt to mijiedarbību ar citām molekulām, piemēram, olbaltumvielām, lipīdiem vai mazām molekulām. Iegūstot mazākus fragmentus, var efektīvāk izpētīt saistīšanās vietas un afinitāti pret šiem mijiedarbības partneriem. Mazākām α-Syn fibrilām un lentēm var būt arī izmainīta toksicitāte un bioķīmiskā iedarbība. Tāpēc izšķiroša nozīme ir uzticamai un efektīvai fragmentēšanas metodei, kas, ātri un vienkārši apstrādājot paraugus, nodrošina reproducējamus rezultātus.
Alpha-Syn fragmentēšana ar ultraskaņu: VialTweeter ultraskaņas apstrādes ierīce ir plaši atzīta paraugu sagatavošanas sistēma, kas vienlaikus apstrādā ar ultraskaņu līdz 10 flakoniem pilnīgi vienādos apstākļos. Programmējami iestatījumi ļauj vienkārši un ātri atkārtot tos pašus eksperimentus, nodrošinot ļoti uzticamus un reproducējamus alfa-sinukleīna fibrilu fragmentēšanas rezultātus.
VialTweeter ultraskaņas apstrādes ierīce vairāku alfa-sinukleīna paraugu vienlaicīgai fragmentēšanai ar ultraskaņu.
α-sinukleīna paraugu sagatavošana ar ultraskaņas apstrādes ierīci
Viena no pieejām alfa-sinukleīna fibrilu izpētē ietver to ekstrakciju un fragmentēšanu, izmantojot tādas metodes kā apstrāde ar ultraskaņu. Apstrāde ar ultraskaņu ir process, kurā izmanto augstas intensitātes zemas frekvences ultraskaņas viļņus, lai izjauktu un sadalītu olbaltumvielu agregātus, atbrīvojot mazākas fibrilas vai atsevišķas olbaltumvielu molekulas. Ultraskaņas apstrādes ierīce VialTweeter ir bieži izmantota ierīce šim nolūkam ar α-sinukleīnu saistītos pētījumos.
Daudzos pētījumos ir aprakstīti precīzi paraugu sagatavošanas protokoli alfa-sinukleīna fibrilu apstrādei ar ultraskaņu, kuros izmanto Hielscher VialTweeter efektīvai un uzticamai α-sinukleīna fibrilu fragmentēšanai. Fragmentējot fibrilas ar ultraskaņu, pētnieki var analizēt iegūtos produktus un izpētīt to struktūru, toksicitāti un mijiedarbību ar citām molekulām. Šie pētījumi sniedz būtisku ieskatu neirodeģenerācijas pamatā esošajos mehānismos un var palīdzēt identificēt jaunus terapeitiskos mērķus. Plaši atzītie α-sinukleīna apstrādes ar ultraskaņu protokoli, kuros izmanto VialTweeter ultraskaņas apstrādes ierīci, ļauj iegūt uzticamus un reproducējamus rezultātus.
Augšējie attēli: nefragmentētas alfa-sinukleīna fibrilas
Apakšējie attēli: alfa-sinukleīna fibrilas, kas fragmentētas ar ultraskaņu, izmantojot VialTweeter ultraskaņas apstrādes ierīci
(pētījums un attēli: ©Dieriks et al., 2022)
α-sinukleīna fibrilu fragmentēšana ar ultraskaņu – protokoli
Tā kā daudzi pētnieki dod priekšroku fragmentēšanai ar VialTweeter ultraskaņas apstrādes ierīci, lai iegūtu viendabīgus α-sinukleīna fibrilu fragmentus, izstrādāti protokoli ir viegli pieejami. Tālāk ir sniegti daži fragmentēšanas protokolu piemēri.
ClearTau fibrilu aizmetņu sagatavošana: ClearTau fibrilas atšķaidīja ar dH2O līdz 10 μM un apstrādāja ar ultraskaņu mēģenē pie 70 % amplitūdas 50 s, izmantojot 1 s ieslēgšanas un 1 s izslēgšanas ciklu un ultraskaņas apstrādes ierīci UP200St ar VialTweeter. Fibrilu aizmetņus raksturoja ar elektronmikroskopiju.
ThS fluorescences mērīšana: ClearTau fibrilas atšķaidīja dH2O līdz 2,5 μM koncentrācijai un mēģenē apstrādāja ar ultraskaņu 50 s ar 70 % amplitūdu, izmantojot 1 s ieslēgšanas un 1 s izslēgšanas ciklu un UP200St ar VialTweeter. Kā kontroli izmantoja pilna garuma Tau 4R2N monomēru 2,5 μM koncentrācijā. 100 μl reakcijas maisījumam pievienoja 100 μl ThS (10 μM), iegūstot galīgo olbaltumvielu koncentrāciju 1,25 μM. ThS fluorescenci vienā laika punktā mērīja, izmantojot 96 iedobju plates ar caurspīdīgu dibenu, kas ievietotas FLUOstar Omega mikroplašu lasītājā; ierosmes viļņa garums bija 445 nm, un emisiju reģistrēja pie 485 nm.
(sk. Limorenko et al., 2023)
Vienāds α-sinukleīna garums, izmantojot apstrādi ar ultraskaņu: α-syn fibrilu un lenšu garuma neviendabīgumu samazināja, tās 20 min apstrādājot ar ultraskaņu uz ledus 2-ml Eppendorf mēģenēs VialTweeter ierīcē, iestatot 75% amplitūdu un 0,5 s impulsus.
(sk. Bousset et al., 2013)
Veica cilvēka rekombinantā monomērā WT vai S129A a-Syn un to veidoto fibrilāro polimorfu, kā arī a-Syn 1–110 kvalitātes kontroli. Pēc tam fibrilāros polimorfus fragmentēja, tos 20 min apstrādājot ar ultraskaņu 2-mL Eppendorf mēģenēs VialTweeter ultraskaņas apstrādes ierīcē, lai iegūtu endocitozei piemērotas fibrilāras daļiņas ar vidējo izmēru 42–52 nm.
(sk. Shrivastava et al., 2020)
Piecu fibrilāro α-Syn polimorfu raksturojums. (A) Parādīti negatīvi krāsotu fibrilāro α-Syn polimorfu – fibrilu, lenšu, fibrils-91, fibrils-65 un fibrils-110 – transmisijas elektronu mikroskopijas attēli pirms fragmentēšanas (augšējā rinda) un pēc fragmentēšanas ar VialTweeter (apakšējā rinda). (B) Parādīts fragmentēto fibrilāro polimorfu garuma sadalījums. Norādīts fibrilāro struktūru skaits (n), pēc kura iegūtas histogrammas.
(pētījums un attēli: Shrivastava et al., 2020)
α-Syn fibrilas fragmentēja, tās 20 min apstrādājot ar ultraskaņu 2 ml Eppendorf mēģenēs VialTweeter ierīcē, lai iegūtu fibrilāras daļiņas ar vidējo izmēru 42–52 nm, ko noteica ar TEM analīzi.
(sk. Negrini et al., 2022)
Atkārtoti suspendētās fibrils91 (PBS šķīdumā) pirms pievienošanas šūnu kultūrām fragmentēja, tās 20 min apstrādājot ar ultraskaņu 2 mL Eppendorf mēģenēs, izmantojot Vial Tweeter ultraskaņas apstrādes ierīci, sadalīja alikvotās, strauji sasaldēja šķidrā slāpeklī un līdz izmantošanai uzglabāja -80 ̊C temperatūrā.
(sk. Vajhøj et al., 2021)
VialTweeter un laboratorijas ultraskaņas apstrādes ierīces α-Syn fragmentēšanai
Hielscher Ultrasonics visā pasaulē ir atzīts par vadošo modernāko ultraskaņas apstrādes ierīču ražotāju. Mūsu ultraskaņas apstrādes ierīces ir ieguvušas uzticību un nostiprinājušās lielākajās pētniecības laboratorijās visā pasaulē, nodrošinot nepārspējamu kvalitāti un veiktspēju jūsu izšķiroši svarīgajiem eksperimentiem.
Ar Hielscher VialTweeter un jebkuru citu Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīci jūs izbaudīsiet nepārspējamas lietošanas ērtības, jo šīs ierīces ir rūpīgi izstrādātas, lai nodrošinātu reproducējamus rezultātus, vienkāršu lietošanu un nevainojamu darbību. Pateicoties automātiskās datu reģistrēšanas funkcijām, jūs varat koncentrēties uz pētniecību, kamēr mūsu ultraskaņas apstrādes ierīces rūpīgi reģistrē reproducējamībai un precizitātei būtiskos datus.
Droši sasniedziet konsekventus un reproducējamus rezultātus!
Mūsu ultraskaņas apstrādes ierīces ir izstrādātas un ražotas Vācijā. Vācu precizitāte un visaugstākā inženiertehniskā kvalitāte katru reizi nodrošina uzticamu un precīzu paraugu sagatavošanu, piemēram, alfa-sinukleīna fibrillu fragmentēšanu. Vairs nav jāuztraucas par nekonsekventiem rezultātiem – mūsu ultraskaņas tehnoloģija nodrošina, ka jūsu pētniecība saglabājas zinātnes attīstības priekšgalā.
Bet tas vēl nav viss! Mūsu apņemšanās sasniegt izcilību sniedzas tālāk par mūsu produktiem. Mēs lepojamies ar mūsu izcilo klientu apkalpošanu, sniedzot ekspertu atbalstu jebkuru jūsu jautājumu vai bažu risināšanā. Mūsu atsaucīgā komanda ir gatava jums palīdzēt katrā pētniecības posmā, nodrošinot, ka jūs pilnībā izmantojat mūsu ultraskaņas apstrādes ierīču iespējas.
Izvēlieties inovācijas, uzticamību un izcilu lietošanas pieredzi – izvēlieties mūsu laboratorijas ultraskaņas apstrādes ierīces, piemēram, VialTweeter alfa-sinukleīna fibrillu fragmentēšanai. Izmantojiet jau nostiprinātos protokolus un pievienojieties vadošajiem pētniekiem, kuri uzticas mūsu tehnoloģijai savos izšķiroši svarīgajos pētījumos. Paceliet savu pētniecību jaunā līmenī un izpētiet jaunus apvāršņus demences un neirodeģeneratīvo slimību pētniecībā ar mūsu vismodernākajām ultraskaņas apstrādes ierīcēm.
- augsta efektivitāte
- vismodernākā tehnoloģija
- uzticamība un izturība
- reproducējamība
- regulējama, precīza procesa vadība
- jebkuram tilpumam
- vieda programmatūra
- viedās funkcijas (piemēram, programmējamība, datu protokolēšana, tālvadība)
- vienkārša un droša lietošana
- nelielas apkopes prasības
- CIP (tīrīšana uz vietas)
Projektēšana, ražošana un konsultācijas – Vācijā radīta kvalitāte
Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīces ir labi pazīstamas ar visaugstākajiem kvalitātes un konstrukcijas standartiem. Izturība un vienkārša lietošana ļauj mūsu ultraskaņas apstrādes ierīces netraucēti integrēt rūpnieciskajās ražotnēs. Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīces viegli tiek galā ar skarbiem apstākļiem un prasīgu darba vidi.
Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums, kas īpašu uzmanību pievērš augstas veiktspējas ultraskaņas apstrādes ierīcēm, kurās apvienotas vismodernākās tehnoloģijas un lietošanas ērtums. Protams, Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīces atbilst CE prasībām un izpilda UL, CSA un RoHs prasības.
Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu laboratorijas mēroga ultraskaņas apstrādes ierīču aptuveno apstrādes jaudu:
| Ieteicamās ierīces | Partijas tilpums | Plūsmas ātrums |
|---|---|---|
| UIP400MTP | vairāku iedobju / mikrotitrēšanas plates | n.a. |
| Ultraskaņas CupHorn | CupHorn flakoniem vai vārglāzei | n.a. |
| GDmini2 | ultraskaņas mikroplūsmas reaktors | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 līdz 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 līdz 500mL | 10 līdz 200mL/min |
| UP200Ht, UP400St | 10 līdz 2000mL | 20 līdz 400mL/min |
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
VialTweeter parasti izmanto alfa-sinukleīna fibrillu fragmentēšanai kā vienu no paraugu sagatavošanas posmiem pirms analīzes
Literatūra / Atsauces
- 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.
Bieži uzdotie jautājumi
Vai alfa-sinukleīns ir amiloīds?
Jā, alfa-sinukleīns var veidot amiloīdam līdzīgas fibrillas. Tas ir būtiska Levī ķermenīšu sastāvdaļa; šie ķermenīši ir Parkinsona slimības un citu sinukleinopātiju raksturīgā patoloģiskā pazīme. Tā agregācija noris no nukleācijas atkarīgā polimerizācijas procesā, kas ir līdzīgs klasisko amiloīdu agregācijas procesam.
Kāda ir atšķirība starp beta-amiloīdu un alfa-sinukleīnu?
Beta amiloīds (Aβ) un alfa sinukleīns (α-syn) ir atšķirīgi proteīni, kas neirodeģeneratīvu slimību gadījumā veido patoloģiskus agregātus. Aβ, kas veidojas no amiloīda prekursorproteīna (APP), galvenokārt ir saistīts ar Alcheimera slimību un veido ārpusšūnu plātnītes. Savukārt α-syn ir presinaptisks neironu proteīns, kas Parkinsona slimības un saistītu traucējumu gadījumā agregējas šūnu iekšienē. Lai gan abi veido amiloīdas struktūras ar lielu β-slāņu īpatsvaru, tie atšķiras pēc aminoskābju secības, agregācijas ceļiem un slimībai specifiskās patoloģijas.
Kāda veida proteīns ir amiloīds?
Amiloīds ir nepareizi salocīts, fibrillārs proteīns, kas iegūst šķērs-β slāņu struktūru un agregējas nešķīstošās fibrillās. Šie proteīni parasti veidojas no normāli šķīstošiem prekursoriem, kuros notiek konformācijas izmaiņas, izraisot pašorganizēšanos un izgulsnēšanos. Amiloīdi ir saistīti ar dažādām neirodeģeneratīvām un sistēmiskām slimībām, kuru gadījumā to agregācija veicina šūnu toksicitāti un audu bojājumus. Uzziniet, kā 96 iedobju plašu sonikators UIP400MTP palīdz ātri veidot standartizētas amiloīda fibrillas pētniecības vajadzībām!
Kādas slimības izraisa amiloīdi?
Amiloīdi ir iesaistīti daudzās slimībās, ko kopīgi dēvē par amiloidozēm. Tās ietver:
- Neirodeģeneratīvas slimības: Alcheimera slimība (Aβ), Parkinsona slimība (α-syn), Hantingtona slimība (mutants hantingtīns) un prionu slimības (PrPSc). (Lasiet vairāk par apstrādes ar ultraskaņu veicinātu PMCA prionu noteikšanai ar augstu paraugu apstrādes ražīgumu!)
- Sistēmiskas amiloidozes: Vieglo ķēžu (AL) amiloidoze, transtiretīna (ATTR) amiloidoze un sekundārā (AA) amiloidoze.
- Lokalizētas amiloidozes: Saliņu amiloīdais polipeptīds (IAPP) 2. tipa cukura diabēta gadījumā.
Katrai ar amiloīdiem saistītai slimībai ir raksturīga proteīnu nepareiza salocīšanās, agregācija un izgulsnēšanās, kas izraisa šūnu darbības traucējumus un toksicitāti.
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no laboratorijas mēroga līdz rūpnieciskam mērogam.

