Фрагментација алфа-синуклеина помоћу соникатора VialTweeter
Фибрили и траке α-синуклеина фрагментишу се у научним истраживањима како би се добили мањи фрагменти фибрила или чак појединачни молекули протеина, који се могу лакше анализирати различитим експерименталним техникама. Соникатор VialTweeter је један од најчешће коришћених ултразвучних уређаја за ефикасну и поуздану фрагментацију алфа-синуклеина.
α-синуклеин у истраживањима
Фибрили алфа-синуклеина су протеински агрегати који су снажно повезани са неуродегенеративним обољењима као што су Паркинсонова болест и одређени облици деменције, укључујући деменцију са Левијевим телима. Истраживања усмерена на фибриле алфа-синуклеина имају за циљ разумевање њихове улоге у напредовању болести и развој потенцијалних терапијских интервенција. Разлагањем фибрила алфа-синуклеина на мање фрагменте истраживачи могу да испитују њихове специфичне структурне особине. На пример, фрагментација фибрила алфа-синуклеина омогућава истраживачима да испитују њихове интеракције са другим молекулима, као што су протеини, липиди или мали молекули. Добијањем мањих фрагмената могу се ефикасније испитивати места везивања и афинитет према овим партнерима у интеракцији. Мањи фибрили и траке α-Syn такође могу испољавати измењену токсичност и биохемијске ефекте. Стога је од кључног значаја поуздана и ефикасна техника фрагментације која омогућава репродуктивне резултате уз брзу и једноставну обраду узорака.
Ултразвучна фрагментација алфа-синуклеина: Соникатор VialTweeter је етаблирани систем за ултразвучну припрему узорака који истовремено соницира до 10 бочица под потпуно истим условима. Програмабилна подешавања омогућавају једноставно и брзо понављање истих експеримената, што даје веома поуздане и репродуктивне резултате фрагментације фибрила алфа-синуклеина.
Соникатор VialTweeter за истовремену ултразвучну фрагментацију више узорака алфа-синуклеина.
Припрема узорака α-синуклеина помоћу соникатора
Један приступ проучавању фибрила алфа-синуклеина обухвата њихову екстракцију и фрагментацију техникама као што је соникација. Соникација је процес у којем се ултразвучни таласи високог интензитета и ниске фреквенције користе за нарушавање структуре и разлагање протеинских агрегата, што доводи до ослобађања мањих фибрила или појединачних молекула протеина. Соникатор VialTweeter је уређај који се често користи у ту сврху у истраживањима α-синуклеина.
Бројне истраживачке студије описују прецизне протоколе припреме узорака соникацијом фибрила алфа-синуклеина, у којима се користи Hielscher VialTweeter за ефикасну и поуздану фрагментацију фибрила α-синуклеина. Ултразвучном фрагментацијом фибрила истраживачи могу да анализирају добијене производе и испитују њихову структуру, токсичност и интеракције са другим молекулима. Ова истраживања пружају важне увиде у механизме на којима се заснива неуродегенерација и потенцијално могу идентификовати нове терапијске мете. Добро утврђени протоколи соникације α-синуклеина помоћу соникатора VialTweeter омогућавају поуздане и репродуктивне резултате.
Горње слике: нефрагментисани фибрили алфа-синуклеина
Доње слике: фибрили алфа-синуклеина ултразвучно фрагментисани помоћу соникатора VialTweeter
(студија и слике: ©Dieriks et al., 2022)
Ултразвучна фрагментација фибрила α-синуклеина – протоколи
Пошто бројни истраживачи користе соникатор VialTweeter као преферирану технику фрагментације за добијање уједначених фрагмената фибрила α-синуклеина, утврђени протоколи су лако доступни. У наставку можете пронаћи неколико примера протокола фрагментације.
Припрема ClearTau језгара засејавања: Фибрили ClearTau су разблажени до 10 μM у dH2O и соницирани у епрувети при амплитуди од 70 % током 50 s, уз циклус од 1 s укљученог и 1 s искљученог ултразвука, помоћу соникатора UP200St са VialTweeter. Језгра засејавања су окарактерисана електронском микроскопијом.
Мерење флуоресценције ThS: Фибрили ClearTau су разблажени до 2,5 μM у dH2O и сониковани у епрувети при амплитуди од 70 % током 50 s, у циклусима од 1 s укљученог и 1 s искљученог ултразвука, помоћу UP200St са VialTweeter. Као контрола коришћен је мономер Tau 4R2N пуне дужине у концентрацији од 2,5 μM. Реакционој смеши запремине 100 μl додато је 100 μl ThS (10 μM), чиме су добијене коначне концентрације протеина од 1,25 μM. Флуоресценција ThS у једној временској тачки мерена је помоћу плоча са 96 бунарчића и провидним дном, постављених у читач микроплоча FLUOstar Omega, уз ексцитацију на 445 nm, а бележена је емисија на 485 nm.
(уп. Limorenko et al., 2023)
Уједначена дужина α-синуклеина применом соникације: Неуједначеност дужине фибрила и трака α-syn смањена је соникацијом током 20 min на леду у епруветама Eppendorf запремине 2 ml, у уређају VialTweeter подешеном на амплитуду од 75%, уз импулсе од 0,5 s.
(уп. Bousset et al., 2013)
Спроведена је контрола квалитета хуманог рекомбинантног мономерног WT или S129A a-Syn и фибриларних полиморфа које они стварају, као и a-Syn 1–110. Потом су фибриларни полиморфи фрагментисани соникацијом током 20 min у епруветама Eppendorf запремине 2 mL у ултразвучном уређају VialTweeter, како би се добиле фибриларне честице просечне величине 42–52 nm погодне за ендоцитозу.
(уп. Shrivastava et al., 2020)
Карактеризација пет фибриларних полиморфа α-Syn. (A) Приказане су трансмисионе електронске микрографије негативно обојених фибриларних полиморфа α-Syn: фибрила, трака, fibrils-91, fibrils-65 и fibrils-110, пре (горњи ред) и после фрагментације помоћу уређаја VialTweeter (доњи ред). (B) Приказана је расподела дужина фрагментисаних фибриларних полиморфа. Наведен је број (n) фибриларних склопова на основу којих су добијени хистограми.
(студија и слике: Shrivastava et al., 2020)
Фибрили α-Syn су фрагментисани соникацијом током 20 min у епруветама Eppendorf запремине 2 ml у уређају VialTweeter, како би се добиле фибриларне честице просечне величине 42–52 nm, утврђене TEM анализом.
(уп. Negrini et al., 2022)
Ресуспендовани fibrils91 (у PBS) фрагментисани су пре додавања ћелијским културама соникацијом током 20 min у епруветама Eppendorf запремине 2 mL помоћу соникатора Vial Tweeter, подељени у аликвоте, нагло замрзнути у течном азоту и чувани до употребе на -80 ̊C.
(уп. Vajhøj et al., 2021)
VialTweeter и лабораторијски соникатори за фрагментацију α-Syn
Hielscher Ultrasonics је широм света признат као водећи произвођач најсавременијих ултразвучних уређаја. Наши ултразвучни уређаји, који су стекли поверење и нашли широку примену у великим истраживачким лабораторијама широм света, нуде ненадмашан квалитет и перформансе за ваше кључне експерименте.
Уз Hielscher VialTweeter и било који други Hielscher соникатор, искусићете ненадмашну удобност при употреби, јер су пажљиво пројектовани да обезбеде поновљиве резултате, једноставну употребу и несметан рад. Захваљујући функцијама аутоматског бележења података, можете се усредсредити на своје истраживање док наши ултразвучни уређаји пажљиво бележе податке кључне за поновљивост и прецизност.
С поуздањем постижите доследне и поновљиве резултате!
Наши ултразвучни уређаји пројектују се и производе у Немачкој. Немачка прецизност и највиши квалитет инжењерске израде обезбеђују поуздану и тачну припрему узорака, попут фрагментације фибрила алфа-синуклеина, сваки пут. Више нема бриге због недоследних резултата – наша ултразвучна технологија обезбеђује да ваше истраживање остане на челу научног напретка.
Али то није све! Наша посвећеност изврсности обухвата више од наших производа. Поносимо се изузетном корисничком услугом и пружамо стручну подршку за сва питања или недоумице које можете имати. Наш посвећени тим је ту да вам помогне у сваком кораку вашег истраживачког рада, обезбеђујући да максимално искористите наше ултразвучне уређаје.
Изаберите иновацију, поузданост и изузетно корисничко искуство – изаберите наше лабораторијске соникаторе, попут VialTweeter, за фрагментацију фибрила алфа-синуклеина. Искористите већ успостављене протоколе и придружите се водећим истраживачима који верују нашој технологији у својим кључним истраживањима. Унапредите своја истраживања и истражите нове границе у проучавању деменције и неуродегенеративних болести уз наше најсавременије ултразвучне уређаје.
- висока ефикасност
- најсавременија технологија
- поузданост и робусност
- поновљивост
- подесива, прецизна контрола процеса
- за било коју запремину
- интелигентни софтвер
- паметне функције (нпр. програмирање, бележење података, даљинско управљање)
- једноставно и безбедно руковање
- мали захтеви за одржавањем
- CIP (чишћење на месту)
Пројектовање, производња и саветовање – квалитет произведен у Немачкој
Hielscher ултразвучни уређаји познати су по највишим стандардима квалитета и пројектовања. Робусност и једноставно руковање омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних уређаја у индустријска постројења. Hielscher ултразвучни уређаји лако раде у тешким условима и захтевним окружењима.
Hielscher Ultrasonics је компанија са ISO сертификатом која посебан нагласак ставља на ултразвучне уређаје високих перформанси са најсавременијом технологијом и једноставном употребом. Наравно, Hielscher соникатори су усаглашени са CE захтевима и испуњавају захтеве UL, CSA и RoHs.
Табела у наставку даје увид у приближни капацитет обраде наших лабораторијских ултразвучних уређаја:
| Препоручени уређаји | Запремина шарже | Проток |
|---|---|---|
| UIP400MTP | плоче са више бунарчића / микротитарске плоче | n.a. |
| Ultrasonic CupHorn | CupHorn за вијале или лабораторијску чашу | n.a. |
| GDmini2 | ултразвучни микропроточни реактор | n.a. |
| VialTweeter | 0,5 до 1,5mL | n.a. |
| UP100H | 1 до 500mL | 10 до 200mL/min |
| UP200Ht, UP400St | 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
VialTweeter се обично користи за фрагментацију фибрила алфа-синуклеина као корак преаналитичке припреме узорака
Литература / Референце
- 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.
Често постављана питања
Да ли је алфа-синуклеин амилоид?
Да, алфа-синуклеин може да формира фибриле налик амилоидним. Он је кључна компонента Левијевих тела, патолошког обележја Паркинсонове болести и других синуклеинопатија. Његова агрегација одвија се процесом полимеризације зависним од нуклеације, сличним оном код класичних амилоида.
Која је разлика између амилоида-бета и алфа-синуклеина?
Амилоид-бета (Aβ) и алфа-синуклеин (α-syn) су различити протеини који формирају патолошке агрегате код неуродегенеративних болести. Aβ, који настаје из амилоидног прекурсорског протеина (APP), првенствено је повезан са Алцхајмеровом болешћу и формира ванћелијске плакове. Насупрот томе, α-syn је пресинаптички неуронски протеин који се агрегира унутар ћелија код Паркинсонове болести и сродних поремећаја. Иако оба имају амилоидне структуре богате β-плочама, разликују се по својим секвенцама, путевима агрегације и патологији специфичној за одређену болест.
Која врста протеина је амилоид?
Амилоид је неправилно савијен, фибриларни протеин који поприма структуру са унакрсним β-плочама и агрегира се у нерастворљиве фибриле. Ови протеини обично настају из прекурсора који су у нормалним условима растворљиви и који пролазе кроз конформационе промене, што доводи до самосклапања и таложења. Амилоиди су повезани са различитим неуродегенеративним и системским болестима, код којих њихова агрегација доприноси ћелијској токсичности и оштећењу ткива. Сазнајте како соникатор UIP400MTP за плоче са 96 бунарчића помаже у брзом формирању стандардизованих амилоидних фибрила за истраживачке сврхе!
Које болести изазивају амилоиди?
Амилоиди су укључени у бројне болести које се заједнички називају амилоидозе. Оне обухватају:
- Неуродегенеративне болести: Алцхајмерову болест (Aβ), Паркинсонову болест (α-syn), Хантингтонову болест (мутантни хантингтин) и прионске болести (PrPSc). (Прочитајте више о PMCA потпомогнутој соникацијом за детекцију приона са великом пропусном моћи!)
- Системске амилоидозе: Амилоидоза лаких ланаца (AL), транстиретинска амилоидоза (ATTR) и секундарна амилоидоза (AA).
- Локализоване амилоидозе: Амилоидни полипептид острваца (IAPP) код дијабетеса типа 2.
Сваку болест повезану са амилоидима карактеришу неправилно савијање, агрегација и таложење протеина, што доводи до ћелијске дисфункције и токсичности.
Hielscher Ultrasonics производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лабораторијских до индустријских размера.

