Fragmentacja alfa-synukleiny za pomocą sonikatora VialTweeter
W badaniach naukowych fibryle i wstęgi α-synukleiny poddaje się fragmentacji, aby uzyskać mniejsze fragmenty fibryli lub nawet pojedyncze cząsteczki białka, które można łatwiej analizować przy użyciu różnych technik eksperymentalnych. Sonikator VialTweeter jest jednym z najczęściej stosowanych sonikatorów do wydajnej i niezawodnej fragmentacji alfa-synukleiny.
α-synukleina w badaniach naukowych
Fibryle alfa-synukleiny są agregatami białkowymi silnie związanymi z chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Parkinsona i niektóre postacie otępienia, w tym otępienie z ciałami Lewy’ego. Badania nad fibrylami alfa-synukleiny mają na celu zrozumienie ich roli w progresji choroby oraz opracowanie potencjalnych interwencji terapeutycznych. Rozbijając fibryle alfa-synukleiny na mniejsze fragmenty, badacze mogą poznawać ich specyficzne cechy strukturalne. Na przykład fragmentacja fibryli alfa-synukleiny umożliwia badaczom analizowanie ich oddziaływań z innymi cząsteczkami, takimi jak białka, lipidy lub małe cząsteczki. Uzyskanie mniejszych fragmentów pozwala skuteczniej badać miejsca wiązania oraz powinowactwo do tych partnerów oddziaływań. Mniejsze fibryle i wstęgi α-Syn mogą również wykazywać zmienioną toksyczność i działanie biochemiczne. Dlatego kluczowe znaczenie ma niezawodna i wydajna technika fragmentacji, która zapewnia odtwarzalne wyniki przy szybkim i prostym przetwarzaniu próbek.
Ultradźwiękowa fragmentacja Alpha-Syn: Sonikator VialTweeter to sprawdzony ultradźwiękowy system przygotowania próbek, który umożliwia jednoczesną sonikację do 10 fiolek w dokładnie takich samych warunkach. Programowalne ustawienia pozwalają na proste i szybkie powtarzanie tych samych eksperymentów, co zapewnia wysoce wiarygodne i odtwarzalne wyniki fragmentacji fibryli alfa-synukleiny.
Sonikator VialTweeter do jednoczesnej ultradźwiękowej fragmentacji wielu próbek alfa-synukleiny.
Przygotowanie próbek α-synukleiny za pomocą sonikatora
Jedno z podejść do badania fibryli alfa-synukleiny obejmuje ich ekstrakcję i fragmentację przy użyciu technik takich jak sonikacja. Sonikacja to proces wykorzystujący fale ultradźwiękowe o wysokim natężeniu i niskiej częstotliwości do rozbijania i rozdrabniania agregatów białkowych, co prowadzi do uwolnienia mniejszych fibryli lub pojedynczych cząsteczek białka. Sonikator VialTweeter jest urządzeniem powszechnie stosowanym w tym celu w badaniach dotyczących α-synukleiny.
Liczne badania naukowe opisują precyzyjne protokoły przygotowania próbek poprzez sonikację fibryli alfa-synukleiny, w których wykorzystuje się Hielscher VialTweeter do wydajnej i niezawodnej fragmentacji fibryli α-synukleiny. Poddając fibryle fragmentacji ultradźwiękowej, badacze mogą analizować powstałe produkty i badać ich strukturę, toksyczność oraz oddziaływania z innymi cząsteczkami. Badania te dostarczają istotnej wiedzy o mechanizmach leżących u podstaw neurodegeneracji i mogą umożliwić identyfikację nowych celów terapeutycznych. Ugruntowane protokoły sonikacji α-synukleiny z użyciem sonikatora VialTweeter pozwalają uzyskiwać wiarygodne i odtwarzalne wyniki.
Górne obrazy: fibryle alfa-synukleiny niepoddane fragmentacji
Dolne obrazy: fibryle alfa-synukleiny poddane fragmentacji ultradźwiękowej za pomocą sonikatora VialTweeter
(badanie i obrazy: ©Dieriks et al., 2022)
Ultradźwiękowa fragmentacja fibryli α-synukleiny – protokoły
Ponieważ liczni badacze stosują sonikator VialTweeter jako preferowaną technikę fragmentacji do uzyskiwania jednorodnych fragmentów fibryli α-synukleiny, sprawdzone protokoły są łatwo dostępne. Poniżej przedstawiono kilka przykładowych protokołów fragmentacji.
Przygotowanie zarodków ClearTau: Fibryle ClearTau rozcieńczono do 10 μM w dH2O i poddano sonikacji w probówce przy amplitudzie 70 % przez 50 s w cyklu 1 s włączenia i 1 s wyłączenia, używając sonikatora UP200St z VialTweeter. Zarodki scharakteryzowano za pomocą mikroskopii elektronowej.
Pomiar fluorescencji ThS: Fibryle ClearTau rozcieńczono do 2,5 μM w dH2O i poddano sonikacji w probówce przy amplitudzie 70 % przez 50 s w cyklu 1 s włączenia i 1 s wyłączenia, używając UP200St z VialTweeter. Jako kontrolę zastosowano monomer Tau 4R2N o pełnej długości w stężeniu 2,5 μM. Do mieszaniny reakcyjnej o objętości 100 μl dodano 100 μl ThS (10 μM), uzyskując końcowe stężenia białka wynoszące 1,25 μM. Fluorescencję ThS w pojedynczym punkcie czasowym mierzono przy użyciu płytek 96-dołkowych z przezroczystym dnem umieszczonych w czytniku mikropłytek FLUOstar Omega, ze wzbudzeniem przy 445 nm i rejestracją emisji przy 485 nm.
(por. Limorenko et al., 2023)
Jednorodna długość α-synukleiny dzięki sonikacji: Niejednorodność długości fibryli i wstęg α-syn zmniejszono poprzez sonikację przez 20 min na lodzie w probówkach Eppendorf o pojemności 2-ml w urządzeniu VialTweeter ustawionym na amplitudę 75% i impulsy 0,5 s.
(por. Bousset et al., 2013)
Przeprowadzono kontrolę jakości ludzkiego rekombinowanego monomerycznego a-Syn typu WT lub S129A oraz tworzonych przez nie polimorfów fibrylarnych, a także a-Syn 1–110. Następnie polimorfy fibrylarne poddano fragmentacji poprzez sonikację przez 20 min w probówkach Eppendorf o pojemności 2-mL w sonikatorze VialTweeter, aby uzyskać cząstki fibrylarne o średnim rozmiarze 42–52 nm, odpowiednie do endocytozy.
(por. Shrivastava et al., 2020)
Charakterystyka pięciu polimorfów fibrylarnych α-Syn. (A) Przedstawiono obrazy z transmisyjnej mikroskopii elektronowej polimorfów fibrylarnych α-Syn barwionych negatywowo, oznaczonych jako fibrils, ribbons, fibrils-91, fibrils-65 i fibrils-110, przed fragmentacją (górny rząd) i po fragmentacji za pomocą VialTweeter (dolny rząd). (B) Przedstawiono rozkład długości polimorfów fibrylarnych poddanych fragmentacji. Podano liczbę (n) zespołów fibrylarnych, na podstawie których sporządzono histogramy.
(badanie i obrazy: Shrivastava et al., 2020)
Fibryle α-Syn poddano fragmentacji poprzez sonikację przez 20 min w probówkach Eppendorf o pojemności 2 ml w urządzeniu VialTweeter, aby uzyskać cząstki fibrylarne o średnim rozmiarze 42–52 nm, określonym na podstawie analizy TEM.
(por. Negrini et al., 2022)
Ponownie zawieszone fibrils91 (w PBS) poddano fragmentacji przed dodaniem do hodowli komórkowych poprzez sonikację przez 20 min w probówkach Eppendorf o pojemności 2 mL z użyciem sonikatora Vial Tweeter, podzielono na alikwoty, błyskawicznie zamrożono w ciekłym azocie i przechowywano do momentu użycia w temperaturze -80 ̊C.
(por. Vajhøj et al., 2021)
VialTweeter i sonikatory laboratoryjne do fragmentacji α-Syn
Hielscher Ultrasonics jest uznawana na całym świecie za wiodącego producenta najnowocześniejszych sonikatorów. Nasze sonikatory, cieszące się zaufaniem i ugruntowaną pozycją w najważniejszych laboratoriach badawczych na całym świecie, oferują niezrównaną jakość i wydajność podczas kluczowych eksperymentów.
Hielscher VialTweeter i każdy inny sonikator Hielscher zapewniają niezrównany komfort użytkowania, ponieważ zostały starannie zaprojektowane z myślą o odtwarzalnych wynikach, łatwości obsługi i płynnej pracy. Dzięki funkcjom automatycznego rejestrowania danych możesz skupić się na badaniach, podczas gdy nasze sonikatory skrupulatnie zapisują dane kluczowe dla odtwarzalności i precyzji.
Z pewnością uzyskuj spójne i odtwarzalne wyniki!
Nasze sonikatory są projektowane i produkowane w Niemczech. Niemiecka precyzja i najwyższa jakość inżynierska zapewniają za każdym razem niezawodne i dokładne przygotowanie próbek, takie jak fragmentacja fibryli alfa-synukleiny. Koniec z obawami o niespójne wyniki – nasza technologia ultradźwiękowa sprawia, że Twoje badania pozostają w czołówce postępu naukowego.
Ale to nie wszystko! Nasze dążenie do doskonałości wykracza poza produkty. Jesteśmy dumni z wyjątkowej obsługi klienta, oferując wsparcie ekspertów w odpowiedzi na wszelkie pytania lub wątpliwości. Nasz zaangażowany zespół pomaga na każdym etapie pracy badawczej, zapewniając Ci pełne wykorzystanie możliwości naszych sonikatorów.
Wybierz innowacyjność, niezawodność i wyjątkowy komfort użytkowania – wybierz nasze sonikatory laboratoryjne, takie jak VialTweeter, do fragmentacji fibryli alfa-synukleiny. Skorzystaj z już ugruntowanych protokołów i dołącz do grona czołowych badaczy, którzy ufają naszej technologii w swoich kluczowych badaniach. Podnieś poziom swoich badań i odkrywaj nowe obszary badań nad otępieniem i chorobami neurodegeneracyjnymi dzięki naszym najnowocześniejszym sonikatorom.
- wysoka wydajność
- najnowocześniejsza technologia
- niezawodność i wytrzymałość
- odtwarzalność
- regulowane, precyzyjne sterowanie procesem
- do dowolnej objętości
- inteligentne oprogramowanie
- inteligentne funkcje (np. programowalność, rejestrowanie danych, zdalne sterowanie)
- łatwa i bezpieczna obsługa
- niewielkie wymagania konserwacyjne
- CIP (czyszczenie na miejscu)
Projektowanie, produkcja i doradztwo – jakość rodem z Niemiec
Sonikatory Hielscher są znane z najwyższych standardów jakości i projektowania. Wytrzymałość i łatwa obsługa umożliwiają płynną integrację naszych sonikatorów z instalacjami przemysłowymi. Sonikatory Hielscher z łatwością radzą sobie z trudnymi warunkami i wymagającym środowiskiem.
Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na sonikatory o wysokiej wydajności, wykorzystujące najnowocześniejszą technologię i przyjazne dla użytkownika. Oczywiście sonikatory Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA oraz RoHs.
Poniższa tabela przedstawia orientacyjną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów laboratoryjnych:
| Zalecane urządzenia | Objętość partii | Natężenie przepływu |
|---|---|---|
| UIP400MTP | płytki wielodołkowe / mikrotitracyjne | n.a. |
| Ultradźwiękowy CupHorn | CupHorn do fiolek lub zlewki | n.a. |
| GDmini2 | ultradźwiękowy mikroreaktor przepływowy | 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 |
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
VialTweeter jest powszechnie stosowany do fragmentacji fibryli alfa-synukleiny na etapie przygotowania próbek przed analizą
Literatura / źródła
- 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.
Najczęściej zadawane pytania
Czy alfa-synukleina jest amyloidem?
Tak, alfa-synukleina może tworzyć fibryle podobne do amyloidowych. Jest kluczowym składnikiem ciał Lewy’ego, charakterystycznego patologicznego objawu choroby Parkinsona i innych synukleinopatii. Jej agregacja przebiega w procesie polimeryzacji zależnej od nukleacji, podobnym do procesu występującego w klasycznych amyloidach.
Jaka jest różnica między amyloidem beta a alfa-synukleiną?
Amyloid beta (Aβ) i alfa-synukleina (α-syn) to odrębne białka, które tworzą patologiczne agregaty w chorobach neurodegeneracyjnych. Aβ, pochodzący z białka prekursorowego amyloidu (APP), jest związany przede wszystkim z chorobą Alzheimera i tworzy blaszki zewnątrzkomórkowe. Natomiast α-syn jest presynaptycznym białkiem neuronalnym, które agreguje wewnątrzkomórkowo w chorobie Parkinsona i schorzeniach pokrewnych. Chociaż oba białka tworzą struktury amyloidowe bogate w β-kartki, różnią się sekwencjami, szlakami agregacji oraz patologią swoistą dla danej choroby.
Jakim rodzajem białka jest amyloid?
Amyloid jest nieprawidłowo sfałdowanym białkiem fibrylarnym, które przyjmuje strukturę krzyżowej β-kartki i agreguje w nierozpuszczalne fibryle. Białka te zazwyczaj pochodzą z prekursorów, które w normalnych warunkach są rozpuszczalne i ulegają zmianom konformacyjnym prowadzącym do samoorganizacji i odkładania się. Amyloidy są związane z różnymi chorobami neurodegeneracyjnymi i układowymi, w których ich agregacja przyczynia się do toksyczności komórkowej i uszkodzenia tkanek. Dowiedz się, jak sonikator do płytek 96-dołkowych UIP400MTP pomaga szybko tworzyć standaryzowane fibryle amyloidowe do celów badawczych!
Jakie choroby wywołują amyloidy?
Amyloidy uczestniczą w rozwoju licznych chorób, określanych zbiorczo jako amyloidozy. Należą do nich:
- Choroby neurodegeneracyjne: choroba Alzheimera (Aβ), choroba Parkinsona (α-syn), choroba Huntingtona (zmutowana huntingtyna) i choroby prionowe (PrPSc). (Przeczytaj więcej o PMCA wspomaganej sonikacją do wykrywania prionów z wysoką wydajnością przetwarzania próbek!)
- Amyloidozy układowe: amyloidoza łańcuchów lekkich (AL), amyloidoza transtyretynowa (ATTR) i amyloidoza wtórna (AA).
- Amyloidozy zlokalizowane: polipeptyd amyloidowy wysp trzustkowych (IAPP) w cukrzycy typu 2.
Każda choroba związana z amyloidem charakteryzuje się nieprawidłowym fałdowaniem, agregacją i odkładaniem się białek, co prowadzi do dysfunkcji komórek i toksyczności.
Hielscher Ultrasonics produkuje homogenizatory ultradźwiękowe o wysokiej wydajności w skali od laboratoryjnej do przemysłowej.

