Fragmentacja alfa-synukleiny przy użyciu sonikatora VialTweeter
Włókna i wstążki α-synukleiny są fragmentowane w badaniach naukowych w celu wygenerowania mniejszych fragmentów włókien lub nawet pojedynczych cząsteczek białka, które można łatwiej analizować za pomocą różnych technik eksperymentalnych. Sonicator VialTweeter jest jednym z najczęściej używanych ultradźwięków do wydajnej i niezawodnej fragmentacji alfa-synukleiny.
α-synukleina w badaniach naukowych
Fibryle alfa-synukleiny to agregaty białkowe, które są silnie związane z zaburzeniami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Parkinsona i niektóre formy demencji, w tym demencja z ciałami Lewy'ego. Badania koncentrujące się na włóknach alfa-synukleiny mają na celu zrozumienie ich roli w rozwoju choroby i opracowanie potencjalnych interwencji terapeutycznych. Rozkładając fibryle alfa-synukleiny na mniejsze fragmenty, naukowcy mogą badać ich specyficzne cechy strukturalne. Na przykład, fragmentacja włókien alfa-synukleiny umożliwia naukowcom badanie ich interakcji z innymi cząsteczkami, takimi jak białka, lipidy lub małe cząsteczki. Wytwarzając mniejsze fragmenty, można skuteczniej badać miejsca wiązania i powinowactwo do tych partnerów interakcji. Mniejsze fragmenty i wstążki α-Syn mogą również wykazywać zmienioną toksyczność i efekty biochemiczne. Dlatego niezawodna i wydajna technika fragmentacji, która daje powtarzalne wyniki w szybkiej i prostej obróbce próbki, ma kluczowe znaczenie.
Ultradźwiękowa fragmentacja Alpha-Syn: Sonikator VialTweeter to uznany ultradźwiękowy system przygotowywania próbek, który sonizuje do 10 fiolek jednocześnie w dokładnie takich samych warunkach. Programowalne ustawienia pozwalają na proste i szybkie ponowne przeprowadzenie tych samych eksperymentów, co daje wysoce wiarygodne i powtarzalne wyniki fragmentacji włókien alfa-synukleiny.
Sonikator VialTweeter do jednoczesnej fragmentacji ultradźwiękowej wielu próbek alfa-synukleiny.
Przygotowanie próbki α-synukleiny za pomocą sonikatora
Jednym z podejść do badania fibryli alfa-synukleiny jest ich ekstrakcja i fragmentacja przy użyciu technik takich jak sonikacja. Sonikacja to proces wykorzystujący fale ultradźwiękowe o wysokiej intensywności i niskiej częstotliwości do rozbijania agregatów białkowych, co prowadzi do uwolnienia mniejszych fibryli lub pojedynczych cząsteczek białka. Sonikator VialTweeter jest powszechnie stosowanym w tym celu urządzeniem w badaniach związanych z α-synukleiną.
Liczne badania naukowe opisują precyzyjne protokoły przygotowania próbek do sonikacji fibryli alfa-synukleiny, które wykorzystują Hielscher VialTweeter do wydajnej i niezawodnej fragmentacji fibryli α-synukleiny. Fragmentując fibryle ultradźwiękowo, naukowcy mogą analizować powstałe produkty i badać ich strukturę, toksyczność i interakcje z innymi cząsteczkami. Badania te zapewniają ważny wgląd w mechanizmy leżące u podstaw neurodegeneracji i potencjalnie identyfikują nowe cele terapeutyczne. Dobrze ugruntowane protokoły sonikacji α-synukleiny przy użyciu sonikatora VialTweeter pozwalają na uzyskanie wiarygodnych i powtarzalnych wyników.
Górne obrazy: niefragmentowane fibryle alfa-synukleiny
Dolne obrazy: Ultradźwiękowo pofragmentowane fibryle alfa-synukleiny za pomocą sonikatora VialTweeter
(badanie i zdjęcia: ©Dieriks et al., 2022)
Ultradźwiękowa fragmentacja włókien α-synukleiny – Protokoły
Ponieważ wielu badaczy używa sonikatora VialTweeter jako preferowanej techniki fragmentacji do produkcji jednolitych fragmentów fibryli α-synukleiny, ustalone protokoły są łatwo dostępne. Poniżej znajduje się kilka przykładowych protokołów fragmentacji.
Przygotowanie nasion ClearTau: Fibryle ClearTau rozcieńczono do 10 μM w dH2O i poddano sonikacji przy 70% amplitudzie przez 50 s z cyklem 1 s ON 1 s OFF w probówce przy użyciu sonikatora UP200St z VialTweeter. Nasiona scharakteryzowano za pomocą mikroskopii elektronowej.
Pomiar fluorescencji ThS: Fibryle ClearTau rozcieńczono do 2,5 μM w dH2O i poddano sonikacji przy 70% amplitudzie przez 50 s z cyklem 1 s ON 1 s OFF w probówce przy użyciu UP200St z VialTweeter. Jako kontrolę zastosowano 2,5 μM monomeru Tau 4R2N o pełnej długości. Do reakcji 100 μl dodano 100 μl ThS (10 μM), uzyskując końcowe stężenie białka 1,25 μM. Fluorescencję ThS mierzono w pojedynczym punkcie czasowym przy użyciu 96-dołkowych płytek z przezroczystym dnem ustawionych w czytniku mikropłytek FLUOstar Omega ze wzbudzeniem przy 445 nm i emisją przy 485 nm.
(por. Limorenko i in., 2023)
Jednolita długość α-synukleiny przy użyciu sonikacji: Niejednorodność długości fibryli α-syn i wstążek została zmniejszona przez sonikację przez 20 minut na lodzie w 2-ml probówkach Eppendorfa w urządzeniu VialTweeter ustawionym na 75% amplitudy, 0,5 s impulsów.
(por. Bousset et al., 2013)
Przeprowadzono kontrolę jakości ludzkiego rekombinowanego monomerycznego WT lub S129A a-Syn i generowanych przez nie polimorfów fibrylarnych, a także a-Syn 1-110. Następnie polimorfy fibrylarne rozdrobniono przez sonikację przez 20 minut w 2-mililitrowych probówkach Eppendorfa w ultrasonografie VialTweeter w celu wytworzenia cząstek fibrylarnych o średniej wielkości 42-52 nm, które są odpowiednie do endocytozy.
(por. Shrivastava i in., 2020)
Charakterystyka pięciu polimorfów fibrylarnych α-Syn. (A) Pokazano transmisyjne mikrografy elektronowe negatywnie zabarwionych fibrylarnych polimorfów α-Syn, wstążek, fibryli-91, fibryli-65 i fibryli-110 przed (górny pas) i po fragmentacji za pomocą VialTweeter (dolny pas). (B) Przedstawiono rozkład długości pofragmentowanych polimorfów fibrylarnych. Wskazano liczbę (n) zespołów fibrylarnych, z których uzyskano histogramy.
(badanie i zdjęcia: Shrivastava et al., 2020)
Fibryle α-Syn rozdrobniono przez sonikację przez 20 minut w 2 ml probówkach Eppendorfa w urządzeniu VialTweeter w celu wytworzenia cząstek fibrylarnych o średniej wielkości 42-52 nm, jak oceniono w analizie TEM.
(por. Negrini i in., 2022)
Rozpuszczone fibryle91 (w PBS) rozdrobniono przed dodaniem do hodowli komórkowych przez sonikację przez 20 minut w probówkach Eppendorf o pojemności 2 ml przy użyciu sonikatora Vial Tweeter, podzielono na porcje, zamrożono w ciekłym azocie i przechowywano do momentu użycia w temperaturze -80 ̊C.
(por. Vajhøj i in., 2021)
Sonicator UIP400MTP do fragmentacji włókien alfa-synukleiny w płytkach wielodołkowych.
VialTweeter i sonikatory laboratoryjne do fragmentacji α-Syn
Firma Hielscher Ultrasonics jest uznawana na całym świecie za wiodącego producenta najnowocześniejszych ultrasonografów. Zaufane i ugruntowane w głównych laboratoriach badawczych na całym świecie, nasze ultradźwięki oferują niezrównaną jakość i wydajność dla krytycznych eksperymentów.
Dzięki Hielscher VialTweeter i każdemu innemu sonikatorowi Hielscher doświadczysz niezrównanego komfortu użytkowania, ponieważ są one starannie zaprojektowane pod kątem powtarzalnych wyników, łatwości użytkowania i bezproblemowej obsługi. Dzięki funkcjom automatycznego rejestrowania danych możesz skupić się na swoich badaniach, podczas gdy nasze ultradźwięki skrupulatnie rejestrują kluczowe dane w celu zapewnienia powtarzalności i precyzji.
Osiągaj spójne i powtarzalne wyniki z pewnością siebie!
Nasze ultrasonografy są projektowane i produkowane w Niemczech. Niemiecka precyzja i najwyższa jakość inżynieryjna zapewniają niezawodne i dokładne przygotowanie próbki, takie jak fragmentacja włókien alfa-synukleiny za każdym razem. Koniec z obawami o niespójne wyniki - nasza technologia ultradźwiękowa zapewnia, że Twoje badania pozostają w czołówce postępu naukowego.
Ale to nie wszystko! Nasze zaangażowanie w doskonałość wykracza poza nasze produkty. Jesteśmy dumni z naszej wyjątkowej obsługi klienta, zapewniając fachowe wsparcie w celu rozwiązania wszelkich pytań lub wątpliwości. Nasz oddany zespół jest tutaj, aby pomóc Ci na każdym etapie podróży badawczej, zapewniając maksymalne wykorzystanie naszych ultradźwiękowców.
Wybierz innowacyjność, niezawodność i wyjątkowe doświadczenie użytkownika - wybierz nasze sonikatory laboratoryjne, takie jak VialTweeter do fragmentacji włókien alfa-synukleiny. Skorzystaj z już ustalonych protokołów i dołącz do grona wiodących naukowców, którzy ufają naszej technologii w swoich krytycznych badaniach. Podnieś poziom swoich badań i odkryj nowe granice w badaniach nad demencją i chorobami neurodegeneracyjnymi dzięki naszym najnowocześniejszym ultrasonografom.
- wysoka wydajność
- najnowocześniejsza technologia
- niezawodność & solidność
- odtwarzalność
- regulowana, precyzyjna kontrola procesu
- dla dowolnego wolumenu
- inteligentne oprogramowanie
- inteligentne funkcje (np. programowalne, protokołowanie danych, zdalne sterowanie)
- Łatwa i bezpieczna obsługa
- niskie koszty utrzymania
- CIP (clean-in-place)
Projektowanie, produkcja i doradztwo – Jakość Made in Germany
Ultradźwięki Hielscher są dobrze znane z najwyższej jakości i standardów projektowych. Solidność i łatwa obsługa pozwalają na płynną integrację naszych ultradźwiękowców z obiektami przemysłowymi. Trudne warunki i wymagające środowiska są łatwo obsługiwane przez ultradźwięki Hielscher.
Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na wysokowydajne ultradźwięki charakteryzujące się najnowocześniejszą technologią i łatwością obsługi. Oczywiście sonikatory Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultrasonografów laboratoryjnych:
| Polecane urządzenia | Wielkość partii | natężenie przepływu |
|---|---|---|
| UIP400MTP | Płytki wielodołkowe / mikrotitracyjne | b.d. |
| Ultradźwiękowy CupHorn | CupHorn do fiolek lub zlewek | b.d. |
| GDmini2 | ultradźwiękowy reaktor mikroprzepływowy | b.d. |
| VialTweeter | 0.5-1,5 mL | b.d. |
| UP100H | 1 do 500mL | 10-200mL/min |
| UP200Ht, UP400St | 10 do 2000mL | 20-400mL/min |
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
VialTweeter jest powszechnie stosowany do fragmentacji fibryli alfa-synukleiny jako etap przedanalitycznego przygotowania próbki.
Literatura / Referencje
- 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.
często zadawane pytania
Czy alfa-synukleina jest amyloidem?
Tak, alfa-synukleina może tworzyć fibryle podobne do amyloidu. Jest ona kluczowym składnikiem ciał Lewy'ego, patologicznej cechy choroby Parkinsona i innych synukleinopatii. Jej agregacja następuje w procesie polimeryzacji zależnym od zarodkowania, podobnym do klasycznych amyloidów.
Jaka jest różnica między amyloidem beta a alfa-synukleiną?
Amyloid-beta (Aβ) i alfa-synukleina (α-syn) to różne białka, które tworzą patologiczne agregaty w chorobach neurodegeneracyjnych. Aβ, pochodząca z białka prekursorowego amyloidu (APP), jest głównie związana z chorobą Alzheimera i tworzy pozakomórkowe blaszki. Natomiast α-syn jest presynaptycznym białkiem neuronalnym, które agreguje wewnątrzkomórkowo w chorobie Parkinsona i powiązanych zaburzeniach. Chociaż oba wykazują struktury amyloidowe bogate w arkusze β, różnią się sekwencjami, szlakami agregacji i patologią specyficzną dla choroby.
Jakim rodzajem białka jest amyloid?
Amyloid to nieprawidłowo sfałdowane, fibrylarne białko, które przyjmuje strukturę poprzecznego arkusza beta i agreguje w nierozpuszczalne fibryle. Białka te zazwyczaj pochodzą z normalnie rozpuszczalnych prekursorów, które ulegają zmianom konformacyjnym, prowadzącym do samoorganizacji i odkładania. Amyloidy są związane z różnymi chorobami neurodegeneracyjnymi i ogólnoustrojowymi, w których ich agregacja przyczynia się do toksyczności komórkowej i uszkodzenia tkanek. Dowiedz się, w jaki sposób sonikator UIP400MTP do płytek 96-dołkowych pomaga szybko tworzyć znormalizowane fibryle amyloidowe do celów badawczych!
Jakie choroby są wywoływane przez amyloidy?
Amyloidy są związane z licznymi chorobami, zwanymi łącznie amyloidozami. Należą do nich:
- Choroby neurodegeneracyjne: Choroba Alzheimera (Aβ), choroba Parkinsona (α-syn), choroba Huntingtona (zmutowana huntingtyna) i choroby prionowe (PrPSc). (Przeczytaj więcej o PMCA wspomaganym sonikacją w wysokowydajnym wykrywaniu prionów!)
- Amyloidozy układowe: Amyloidoza łańcucha lekkiego (AL), amyloidoza transtyretyny (ATTR) i amyloidoza wtórna (AA).
- Zlokalizowane amyloidozy: Wysepkowy polipeptyd amyloidowy (IAPP) w cukrzycy typu 2.
Każda choroba związana z amyloidem charakteryzuje się nieprawidłowym fałdowaniem, agregacją i odkładaniem białek, co prowadzi do dysfunkcji komórek i toksyczności.
Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do rozmiar przemysłowy.