PMCA për zbulimin me kapacitet të lartë të prioneve duke përdorur sonikatorin UIP400MTP
Sonikatori me pllaka me shumë pus UIP400MTP ofron një zgjidhje të fuqishme për përgatitjen e mostrave me kapacitet të lartë në amplifikimin ciklik të palosjes së gabuar të proteinave (PMCA). Duke ofruar shpërndarje uniforme të energjisë nëpër shumë puse dhe duke ruajtur parametra të saktë sonikimi, ky sistem lejon përpunimin e njëkohshëm të shumë mostrave me riprodushmëri të jashtëzakonshme. Këto aftësi janë kritike për optimizimin e PMCA për të zbuluar prionet në përqendrime të ulëta në mostra biologjike sfiduese, si pështyma, ku inhibitorët e analizës mund të mbulojnë rezultatet.
Sëmundjet e prioneve, si sëmundja e shpërdorimit kronik (CWD) në cervidë dhe sëmundja e Creutzfeldt-Jakob (CJD) në njerëz, janë çrregullime neurodegenerative të shkaktuara nga proteina prioni të palosura gabim (PrPSc). Këto sëmundje shpesh përfshijnë nivele të ulëta të prioneve infektive në lëngje trupore, si pështyma, gjaku dhe urina, duke komplikuar diagnostikimin dhe kërkimin. Transmetimi horizontal i CWD nëpërmjet prioneve të hedhura në matrica mjedisore ka implikime veçanërisht të rëndësishme për menaxhimin e faunës së egër dhe shëndetin ekologjik. Në mënyrë të ngjashme, në sëmundje si sëmundja e Creutzfeldt-Jakob, amplifikimi i besueshëm i proteinave prioni të palosura gabim nga mostrat njerëzore është thelbësor për përparimin e diagnostikimit dhe kuptimin e progresionit të sëmundjes.
Amplifikimi me Efikasitet të Lartë i Palosjes së Gabuar të Proteinave me Sonikatorin me Kapacitet të Lartë UIP400MTP
Zbatimi i një protokolli të modifikuar PMCA lejon kalimin e inhibitorëve të zakonshëm të analizës (p.sh., mukinat në pështymë) dhe arritjen e ndjeshmërisë së lartë në zbulimin e prioneve që do të ishin përndryshe të pazbulueshme ose të paqarta duke përdorur teknika si konvertimi i induktuar nga dridhjet në kohë reale (RT-QuIC). Këto përparime përmirësojnë zbulimin e prioneve për sëmundje të ndryshme, duke e bërë PMCA një mjet të pazëvendësueshëm për kërkimin dhe diagnostikimin e prioneve. Sonikatori me pllaka me shumë pus UIP400MTP lejon PMCA me kapacitet të lartë duke sonikuar shumë mostra në mikropllaka (p.sh. pllaka me 6, 24 ose 96 puse) ose në shishe në një raft tubash.
Protokolli për Amplifikimin Ciklik të Palosjes së Gabuar të Proteinave me Kapacitet të Lartë (PMCA)
Protokolli i mëposhtëm lejon përpunimin efikas të numrit të lartë të mostrave në kushte saktësisht të njëjta për rezultate kërkimore të qëndrueshme.
Përgatitja e Mostrave
Materiali Fillestar:
Përgatitni mostrat duke:
- Riresuspenduar pelletat e ekstraktimit me sarkozil në substratin PMCA.
- Inokuluar drejtpërdrejt homogenatet e trurit ose mostrat e gjakut me fara prioni.
Substrati:
- Përdorni një homogenat truri 10% (peshë/vol) të përgatitur nga minj transgjenikë që mbishqyrtojnë PrPC (p.sh., minjtë Tg).
- Homogenizoni indin e trurit në:
– 1× PBS.
– 150 mM NaCl.
– 1% Triton X-100. - Ruani substratin në -80ºC deri në përdorim.
Vendosja e Mostrës në Mikroplakë ose Tubë:
Tubat:
- Shtoni 90 μL substrat homogenati truri dhe inokuloni me 10 μL mostre (p.sh., gjak, homogenat truri, ose pellet sarkozili).
- Vendosni 3 rruaza Teflon (diametër 1,59-mm ose 2,38-mm) në çdo tub 0,2 mL.
- Montoni tubat në një raft të pajtueshëm me sonikatorin UIP400MTP.
Mikroplakë me 6 Puse:
- Shtoni 5 mL substrat homogenati truri dhe inokuloni me 500 μL mostre për pus.
- Shtoni 3 rruaza Teflon në çdo pus.
Procedura PMCA
Vendosja:
Vendosni raftin e tubave ose mikroplakën me 6 puse në sonikatorin UIP400MTP sipas udhëzimeve të prodhuesit.
Programi i Ciklit:
Kryeni 144 cikle PMCA si më poshtë:
- Inkubimi: 29 minuta dhe 30 sekonda në 37°C.
- Sonikimi: 30 sekonda në 60% amplitudë.
- Monitoroni temperaturën: Përdorni sensorin e temperaturës të lidhshëm për të monitoruar temperaturën e mostrës dhe programoni UIP400MTP në një temperaturë maks. 48–50°C.
Roundet Pasuese:
Pas përfundimit të roundit të parë të 144 cikleve, transferoni një alikot të materialit të amplifikuar:
- Holloni 10-fish në substrat të freskët homogenati truri të minjve transgjenikë.
- Kryeni 96 cikle PMCA për roundet pasuese, duke ruajtur të njëjtët parametra sonikimi.
- Vazhdoni për numrin e dëshiruar të roundeve (zakonisht deri në 5).
Zbulimi i PrPSc
- Digjestionimi me Proteinazën K:
– Trajtoni mostrat me Proteinazë K (50 μg/mL) në 37°C për 1 orë.
– Ndani digjestionimin duke shtuar buffer SDS-moistre dhe duke zierë për 10 minuta. - Analiza Western Blot:
– Analizoni mostrat e digjestionuara duke përdorur:
– Antitrupa anti-PrP 6H4 ose PRC1.
– Kryeni SDS-PAGE dhe transferoni në membrana PVDF për zbulim.
Përpunoni Më Shumë Mostra për Rezultate Më të Qëndrueshme
Sonikatori me pllaka me shumë pus UIP400MTP përmirëson ndjeshëm efikasitetin dhe shkallëzueshmërinë e amplifikimit ciklik të palosjes së gabuar të proteinave (PMCA), duke adresuar natyrën tradicionalisht kohë-humbëse të procedurës. Duke lejuar përpunimin e njëkohshëm të deri në 96 mostrave në një pllakë me 96 puse, sistemi thjeshton proceset e punës PMCA ndërsa mban kushte sonikimi të sakta dhe uniforme në të gjitha puset. Kjo aftësi me kapacitet të lartë minimizon trajtimin manual, redukton hapat me punë intensive dhe siguron riprodushmëri, duke e bërë atë një mjet të pazëvendësueshëm për kërkimin e prioneve. Pavarësisht nëse po hetoni sëmundjen e shpërdorimit kronik ose sëmundjen e Creutzfeldt-Jakob, UIP400MTP lejon studime me shkallë të gjerë me efikasitet më të madh, duke i mundësuar studiuesit të plotësojnë kërkesat e aplikimeve moderne diagnostikuese dhe shkencore.
Literatura / Referencat
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.
- De Oliveira A, Cataneli Pereira V, Pinheiro L, Moraes Riboli DF, Benini Martins K, Ribeiro de Souza da Cunha MDL (2016): Antimicrobial Resistance Profile of Planktonic and Biofilm Cells of Staphylococcus aureus and Coagulase-Negative Staphylococci. International Journal of Molecular Sciences 17(9):1423; 2016.
- Martins KB, Ferreira AM, Pereira VC, Pinheiro L, Oliveira A, Cunha MLRS (2019): In vitro Effects of Antimicrobial Agents on Planktonic and Biofilm Forms of Staphylococcus saprophyticus Isolated From Patients With Urinary Tract Infections. Frontiers in Microbiology 2019.
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Mochizuki, Chika; Taketomi, Yoshitaka; Irie, Atsushi; Kano, Kuniyuki; Nagasaki, Yuki; Miki, Yoshimi; Ono, Takashi; Nishito, Yasumasa; Nakajima, Takahiro; Tomabechi, Yuri; Hanada, Kazuharu; Shirouzu, Mikako; Watanabe, Takashi; Hata, Kousuke; Izumi, Yoshihiro; Bamba, Takeshi; Chun, Jerold; Kudo, Kai; Kotani, Ai; Murakami, Makoto (2024): Secreted phospholipase PLA2G12A-driven lysophospholipid signaling via lipolytic modification of extracellular vesicles facilitates pathogenic Th17 differentiation. BioRxiv 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
Sonikatori Mikroplakë UIP400MTP për PMCA me kapacitet të lartë
Pyetje të Shpeshta
Çfarë janë Prionet?
Prionet janë proteina të palosura gabim të afta për të indukuar palosjen abnormale të proteinave normale qelizore, veçanërisht në tru. Ndryshe nga bakteret ose viruset, prionet nuk kanë acide nukleike dhe përhapen nëpërmjet një mekanizmi vetë-templues, duke çuar në sëmundje neurodegenerative progresive si sëmundja e Creutzfeldt-Jakob, encefalopatia spongiforme bovine (sëmundja e lopës së çmendur), dhe scrapie në dele. Rezistenca e tyre ndaj proceseve standarde të sterilizimit thekson patogjenitetin e tyre unik dhe paraqet sfida të rëndësishme në mjedise mjekësore dhe kërkimore.
Çfarë është Teknika PMCA?
Amplifikimi Ciklik i Palosjes së Gabuar të Proteinave (PMCA) është një teknikë laboratorike e përdorur për të amplifikuar proteinat prioni të palosura gabim (PrP^Sc) in vitro. Ajo imiton konvertimin e proteinës normale qelizore prioni (PrP^C) në formën e saj infektive të palosur gabim (PrP^Sc), një shenjë dalluese e sëmundjeve të prioneve. Procesi përfshin cikle inkubimi dhe sonikimi për të përshpejtuar agregimin e PrP^Sc, duke e bërë atë një mjet të fuqishëm për zbulimin e niveleve të ulëta të prioneve.
Çfarë Palosjeje të Gabuar Proteine shkakton sëmundjen Creutzfeldt Jakob?
Sëmundja e Creutzfeldt-Jakob (CJD) shkaktohet nga palosja e gabuar e proteinës prioni (PrP). Izofoma normale (PrPC) merr një konformacion abnormale të pasur me fletë β (PrPSc) që bëhet infektive, duke formuar agregate amiloide në tru, duke çuar në neurodegenerim.
Çfarë është Amplifikimi Ciklik i Palosjes së Gabuar të Prioneve Infektive?
Amplifikimi Ciklik i Palosjes së Gabuar të Proteinave (PMCA) është një metodë për të amplifikuar formën infektive të prioneve (PrPSc) duke inkubuar në mënyrë të përsëritur PrPC normale me sasi të vogla PrPSc. Gjatë çdo cikli, PrPSc katalizon palosjen e gabuar të PrPC, dhe sonikimi fragmenton agregatet, duke krijuar më shumë vende inokulimi. Kjo imiton replikimin e prioneve in vivo dhe lejon zbulimin e ndjeshëm të prioneve në mostra biologjike.
Çfarë Shkakton Palosjen e Gabuar të PrP?
Palosja e gabuar e PrP në formën patogjene PrPSc mund të shkaktohet nga:
- Palosja e gabuar spontane në sëmundjet e prioneve sporadike.
- Mutacionet gjenetike në gjenin PRNP (p.sh., sëmundjet familjare të prioneve).
- Ekspozimi ndaj PrPSc infektive nëpërmjet ushqimit të kontaminuar, procedurave mjekësore, ose mjeteve të tjera.
- Faktorët mjedisorë ose strukturorë si pH, jonet metalike, ose kofaktorët që destabilizojnë PrPC.
Çfarë është Testi RT-QuIC?
Konvertimi i Induktuar nga Dridhjet në Kohë Reale (RT-QuIC) është një analizë diagnostikuese shumë e ndjeshme për sëmundjet e prioneve. Ai zbulon PrPSc duke amplifikuar aftësinë e tij për të konvertuar PrPC rekombinante në agregate të palosura gabim. Testi përdor zbulimin e bazuar në fluoreshencë të formimit të fibrilave amiloide, duke e bërë atë të dobishëm për diagnostikimin e sëmundjeve si CJD në lëngun cerebrospinal (CSF) ose në inde të tjera.
Hielscher Ultrasonics prodhon homogenizues ultrasonik me performancë të lartë nga laboratori në madhësi industriale.
