Фрагментация альфа-синуклеина с помощью ультразвукового аппарата VialTweeter
В научных исследованиях фибриллы и ленты α-синуклеина фрагментируются для получения более мелких фрагментов фибрилл или даже отдельных белковых молекул, которые могут быть более легко проанализированы с помощью различных экспериментальных методов. Ультразвуковой аппарат VialTweeter является одним из наиболее часто используемых ультразвуковых аппаратов для эффективной и надежной фрагментации альфа-синуклеина.
α-синуклеин в научных исследованиях
Альфа-синуклеиновые фибриллы представляют собой белковые агрегаты, которые тесно связаны с нейродегенеративными расстройствами, такими как болезнь Паркинсона, и некоторыми формами деменции, включая деменцию с тельцами Леви. Исследования, посвященные альфа-синуклеиновым фибриллам, направлены на понимание их роли в прогрессировании заболевания и разработку потенциальных терапевтических вмешательств. Расщепляя фибриллы альфа-синуклеина на более мелкие фрагменты, исследователи могут исследовать их специфические структурные особенности. Например, фрагментация фибрилл альфа-синуклеина позволяет исследователям исследовать их взаимодействие с другими молекулами, такими как белки, липиды или малые молекулы. Производя более мелкие фрагменты, можно более эффективно исследовать сайты связывания и аффинитет к этим взаимодействующим партнерам. Фрибриллы и ленты меньшего размера α-Syn также могут проявлять измененную токсичность и биохимические эффекты. Поэтому решающее значение имеет надежный и эффективный метод фрагментации, который дает воспроизводимые результаты при быстрой и простой обработке образца.
Ультразвуковая фрагментация альфа-сина: Ультразвуковой аппарат VialTweeter представляет собой установленную ультразвуковую систему подготовки образцов, которая обрабатывает ультразвуком до 10 флаконов одновременно в одних и тех же условиях. Программируемые настройки позволяют легко и быстро проводить одни и те же эксперименты, что дает высоконадежные и воспроизводимые результаты по фрагментации альфа-синуклеиновой фибриллы.

Ультразвуковой аппарат VialTweeter для одновременной ультразвуковой фрагментации нескольких образцов альфа-синуклеина.
Подготовка образцов α-синуклеина с помощью ультразвукового аппарата
Один из подходов к изучению фибрилл альфа-синуклеина включает их экстракцию и фрагментацию с помощью таких методов, как ультразвуковая обработка. Ультразвуковая обработка – это процесс, в котором используются высокоинтенсивные низкочастотные ультразвуковые волны для разрушения и разрушения белковых агрегатов, что приводит к высвобождению более мелких фибрилл или отдельных белковых молекул. Ультразвуковой аппарат VialTweeter является широко используемым устройством в исследованиях, связанных с α-синуклеином.
В многочисленных исследованиях описаны точные протоколы подготовки образцов для ультразвуковой обработки альфа-синуклеиновых фибрилл, в которых используется Hielscher VialTweeter для эффективной и надежной фрагментации α-синуклеиновых фибрил. Фрагментируя фибриллы ультразвуком, исследователи могут анализировать полученные продукты и изучать их структуру, токсичность и взаимодействие с другими молекулами. Это исследование дает важное представление о механизмах, лежащих в основе нейродегенерации, и потенциально выявляет новые терапевтические мишени. Хорошо зарекомендовавшие себя протоколы ультразвуковой обработки α-синуклеина с использованием ультразвукового аппарата VialTweeter позволяют получать надежные и воспроизводимые результаты.

Верхние изображения: нефрагментированные фибриллы альфа-синуклеина
Изображения внизу: Ультразвуковая фрагментация альфа-синуклеиновых фибрилл с помощью ультразвукового аппарата VialTweeter
(исследование и изображения: ©Dieriks et al., 2022)
Ультразвуковая фрагментация фибрилл α-синуклеина – Протоколы
Поскольку многие исследователи используют ультразвуковой аппарат VialTweeter в качестве предпочтительного метода фрагментации для получения однородных α-синуклеиновых фибрилловых фрагментов, установленные протоколы легко доступны. Ниже вы можете найти несколько примерных протоколов фрагментации.
Подготовка семян ClearTau: Фибриллы ClearTau разбавляли до 10 мкМ в dH2O и обрабатывали ультразвуком с амплитудой 70 % в течение 50 с с включением 1 с циклом выключения в трубке с помощью ультразвукового аппарата UP200St с VialTweeter. Семена были охарактеризованы с помощью электронной микроскопии.
Измерение флуоресценции ThS: Фибриллы ClearTau разбавляли до 2,5 мкМ в dH2O и обрабатывали ультразвуком с амплитудой 70 % в течение 50 с с включением 1 с выключенным циклом в трубке с использованием UP200St с VialTweeter. В качестве контроля использовали полноразмерный мономер Tau 4R2N размером 2,5 мкМ. В реакцию объемом 100 мкл добавляли 100 мкл ThS (10 мкМ), что давало конечные концентрации белка 1,25 мкМ. Флуоресценцию ThS в одной точке измеряли с помощью 96 хорошо прозрачных нижних планшетов, установленных в микропланшетном ридоре FLUOstar Omega, с возбуждением на длине волны 445 нм и излучением на длине волны 485 нм.
(ср. Лиморенко и др., 2023)
Равномерная длина α-синуклеина с помощью ультразвуковой обработки: Длину гетерогенности фибрилл и лент α-syn уменьшали путем ультразвуковой обработки в течение 20 мин на льду в 2-мл пробирках Эппендорфа в VialTweeter с амплитудой 75% импульсов 0,5 с.
(см. Bousset et al., 2013)
Проводился контроль качества человеческого рекомбинантного мономера WT или S129A a-Syn и генерируемых ими фибриллярных полиморфов, а также a-Syn 1–110. Впоследствии фибриллярные полиморфы фрагментировали с помощью ультразвука в течение 20 мин в 2-мл пробирках Эппендорфа в ультразвуковом аппарате VialTweeter для получения фибриллярных частиц со средним размером 42–52 нм, пригодных для эндоцитоза.
(ср. Шривастава и др., 2020)

Характеристика пяти фибриллярных полиморфов α-Syn. (A) Показаны просвечивающие электронные микрофотографии отрицательно окрашенных α-Syn фибриллярных полиморфов фибрилл, лент, фибрилл-91, фибрилл-65 и фибрилл-110 до (верхняя полоса) и после фрагментации с помощью VialTweeter (нижняя полоса). (B) Показано распределение по длине фрагментированных фибриллярных полиморфов. Указано количество (n) фибриллярных сборок, из которых были получены гистограммы.
(исследование и изображения: Shrivastava et al., 2020)
Фибриллы α-Syn фрагментировали ультразвуком в течение 20 мин в пробирках Эппендорфа объемом 2 мл в VialTweeter для получения фибриллярных частиц со средним размером 42–52 нм, оцененным с помощью ПЭМ-анализа.
(ср. Негрини и др., 2022)
Ресуспендированные фибриллы91 (в PBS) фрагментировали перед добавлением в клеточные культуры методом ультразвука в течение 20 мин в пробирках Eppendorf объемом 2 мл с использованием ультразвукового аппарата Vial Tweeter, аликвотировали, мгновенно замораживали в жидком азоте и хранили до использования при -80 °C.
(ср. Vajhøj et al., 2021)
VialTweeter и лабораторные ультразвуковики для фрагментации α-syn
Компания Hielscher Ultrasonics признана во всем мире как ведущий производитель ультразвукаторов. Наши ультразвуковые аппараты, которым доверяют и которые хорошо зарекомендовали себя в крупных исследовательских лабораториях по всему миру, обеспечивают непревзойденное качество и производительность для критически важных экспериментов.
С Hielscher VialTweeter и любым другим ультразвуковым аппаратом Hielscher вы ощутите непревзойденный комфорт пользователя, поскольку они тщательно спроектированы для воспроизводимых результатов, простоты использования и бесперебойной работы. Благодаря функциям автоматической записи данных вы можете сосредоточиться на своих исследованиях, в то время как наши ультразвуковые аппараты тщательно записывают важные данные для воспроизводимости и точности.
Достигайте стабильных и воспроизводимых результатов с уверенностью!
Наши ультразвуковые аппараты спроектированы и изготовлены в Германии. Немецкая точность и высочайшее инженерное качество обеспечивают надежную и точную подготовку образцов, таких как фрагментация альфа-синуклеиновых фибрилл каждый раз. Больше не нужно беспокоиться о противоречивых результатах – наша ультразвуковая технология гарантирует, что ваши исследования останутся на переднем крае научного прогресса.
Но это не всё! Наше стремление к совершенству выходит за рамки нашей продукции. Мы гордимся нашим исключительным обслуживанием клиентов, предоставляя экспертную поддержку для решения любых ваших вопросов или проблем. Наша преданная своему делу команда готова помочь вам на каждом этапе вашего исследовательского пути, гарантируя, что вы получите максимальную отдачу от наших ультразвуковых аппаратов.
Выбирайте инновации, надежность и исключительный пользовательский опыт – выбирайте наши лабораторные ультразвуковые аппараты, такие как VialTweeter для фрагментации альфа-синуклеинового фибрилла. Воспользуйтесь уже разработанными протоколами и присоединяйтесь к рядам ведущих исследователей, которые доверяют нашей технологии в своих критически важных исследованиях. Поднимите свои исследования на новый уровень и откройте для себя новые горизонты в исследованиях деменции и нейродегенеративных заболеваний с помощью наших современных ультразвуковых аппаратов.
- Высокая эффективность
- Современные технологии
- надёжность & робастность
- воспроизводимость
- Регулируемое, точное управление процессом
- для любого объема
- Интеллектуальное программное обеспечение
- интеллектуальные функции (например, программируемые, протоколирование передачи данных, дистанционное управление)
- Простота и безопасность в эксплуатации
- Низкие эксплуатационные расходы
- CIP (безразборная мойка)
Проектирование, производство и консалтинг – Качество «Сделано в Германии»
Ультразвуковые аппараты Hielscher хорошо известны своими высочайшими стандартами качества и дизайна. Надежность и простота в эксплуатации позволяют без проблем интегрировать наши ультразвуковые аппараты в промышленные объекты. Ультразвуковые аппараты Hielscher легко справляются с суровыми условиями и требовательными условиями окружающей среды.
Hielscher Ultrasonics является компанией, сертифицированной по стандарту ISO, и уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам, отличающимся самыми современными технологиями и удобством в использовании. Конечно, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и соответствуют требованиям UL, CSA и RoHs.
В таблице ниже приведена приблизительная производительность обработки наших лабораторных ультразвуковых аппаратов:
Рекомендуемые устройства | Объем партии | Расход |
---|---|---|
UIP400MTP | Многолуночные? микротитровальные планшеты | н.а. |
Ультразвуковой чашечный рожок | CupHorn для флаконов или стакана | н.а. |
ГДмини2 | Ультразвуковой микропоточный реактор | н.а. |
VialTweeter | 0от 0,5 до 1,5 мл | н.а. |
УП100Ч | от 1 до 500 мл | От 10 до 200 мл/мин |
УП200Хт, УП400Ст | от 10 до 2000 мл | от 20 до 400 мл/мин |
Свяжитесь с нами!? Спросите нас!

Виалтвитер обычно используется для фрагментации альфа-синуклеина фибрилла в качестве этапа преаналитической пробоподготовки
Литература? Литература
- 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.
Часто задаваемые вопросы
Является ли альфа-синуклеин амилоидом?
Да, альфа-синуклеин может образовывать амилоидоподобные фибриллы. Это ключевой компонент тельц Леви, патологический признак болезни Паркинсона и других синуклеинопатий. Его агрегация происходит в процессе полимеризации, зависящей от зародышеобразования, аналогичном классическим амилоидам.
В чем разница между бета-амилоидом и альфа-синуклеином?
Бета-амилоид (Aβ) и альфа-синуклеин (α-syn) являются отдельными белками, которые образуют патологические агрегаты при нейродегенеративных заболеваниях. Aβ, полученный из белка-предшественника амилоида (APP), в первую очередь связан с болезнью Альцгеймера и образует внеклеточные бляшки. Напротив, α-syn является пресинаптическим нейронным белком, который агрегируется внутриклеточно при болезни Паркинсона и связанных с ней расстройствах. Несмотря на то, что оба обладают богатыми β листами амилоидными структурами, они различаются по своим последовательностям, путям агрегации и патологии, специфичной для конкретного заболевания.
К какому типу белка относится амилоид?
Амилоид представляет собой неправильно свернутый фибриллярный белок, который имеет структуру перекрестных β листов и агрегируется в нерастворимые фибриллы. Эти белки обычно получают из нормально растворимых предшественников, которые претерпевают конформационные изменения, приводящие к самосборке и осаждению. Амилоиды связаны с различными нейродегенеративными и системными заболеваниями, где их агрегация способствует клеточной токсичности и повреждению тканей. Узнайте, как 96-луночный ультразвуковой UIP400MTP аппарат помогает быстро формировать стандартизированные амилоидные фибриллы для исследовательских целей!
Какие заболевания вызываются амилоидами?
Амилоиды участвуют в многочисленных заболеваниях, которые в совокупности называются амилоидозами. К ним относятся:
- Нейродегенеративные заболевания: Болезнь Альцгеймера (Aβ), болезнь Паркинсона (α-syn), болезнь Хантингтона (мутантный хантингтин) и прионные болезни (PrPSc). (Узнайте больше о PMCA с помощью ультразвука для высокопроизводительного обнаружения прионов!)
- Системные амилоидозы: Амилоидоз легкой цепи (AL), амилоидоз транстиретина (ATTR) и вторичный (AA) амилоидоз.
- Локализованные амилоидозы: Островковый амилоидный полипептид (ИАПП) при сахарном диабете 2 типа.
Каждое заболевание, ассоциированное с амилоидом, характеризуется неправильным сворачиванием, агрегацией и отложением белка, что приводит к клеточной дисфункции и токсичности.

Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лаборатория Кому промышленного размера.