Фрагментація альфа-синуклеїну за допомогою ультразвукового гомогенізатора VialTweeter
Фібрили та стрічки α-синуклеїну фрагментуються в наукових дослідженнях для отримання менших фрагментів фібрил або навіть окремих молекул білка, які можна легше аналізувати за допомогою різних експериментальних методик. Ультразвуковий гомогенізатор VialTweeter є одним із найпоширеніших ультразвукових гомогенізаторів для ефективної та надійної фрагментації альфа-синуклеїну.
α-Синуклеїн у дослідженнях
Фібрили альфа-синуклеїну є білковими агрегатами, які тісно пов’язані з нейродегенеративними розладами, такими як хвороба Паркінсона та певні форми деменції, включаючи деменцію з тільцями Леві. Дослідження, присвячені фібрилам альфа-синуклеїну, спрямовані на розуміння їхньої ролі у прогресуванні захворювання та розробку потенційних терапевтичних втручань. Розбиваючи фібрили альфа-синуклеїну на менші фрагменти, дослідники можуть вивчати їхні специфічні структурні особливості. Наприклад, фрагментація фібрил альфа-синуклеїну дозволяє дослідникам вивчати їхні взаємодії з іншими молекулами, такими як білки, ліпіди або малі молекули. Виробляючи менші фрагменти, можна ефективніше досліджувати сайти зв’язування та спорідненість до цих взаємодіючих партнерів. Менші фібрили та стрічки α-синуклеїну також можуть демонструвати змінену токсичність та біохімічні ефекти. Тому надійна та ефективна техніка фрагментації, яка забезпечує відтворювані результати при швидкій та простій обробці зразків, є важливою.
Ультразвукова фрагментація α-синуклеїну: Ультразвуковий гомогенізатор VialTweeter є визнаною системою підготовки зразків за допомогою ультразвуку, яка обробляє до 10 флаконів одночасно за точно таких самих умов. Програмовані налаштування дозволяють просто та швидко повторювати ті самі експерименти, що забезпечує високонадійні та відтворювані результати у фрагментації фібрил альфа-синуклеїну.
ультразвуковий гомогенізатор VialTweeter для одночасної ультразвукової фрагментації кількох зразків альфа-синуклеїну.
Підготовка зразків α-синуклеїну за допомогою ультразвукового гомогенізатора
Один із підходів до вивчення фібрил альфа-синуклеїну включає їх екстракцію та фрагментацію за допомогою таких методик, як ультразвукова обробка. Ультразвукова обробка – це процес, який використовує високоефективні низькочастотні ультразвукові хвилі для руйнування та розщеплення білкових агрегатів, що призводить до вивільнення менших фібрил або окремих молекул білка. Ультразвуковий гомогенізатор VialTweeter є поширеним пристроєм у дослідженнях, пов’язаних з α-синуклеїном, для цієї мети.
Багато дослідницьких робіт описують точні протоколи підготовки зразків для ультразвукової обробки фібрил альфа-синуклеїну, у яких використовується Hielscher VialTweeter для ефективної та надійної фрагментації фібрил α-синуклеїну. Фрагментуючи фібрили за допомогою ультразвуку, дослідники можуть аналізувати отримані продукти та вивчати їхню структуру, токсичність та взаємодії з іншими молекулами. Це дослідження надає важливу інформацію про механізми, що лежать в основі нейродегенерації, та потенційно дозволяє ідентифікувати нові терапевтичні мішені. Визнані протоколи ультразвукової обробки α-синуклеїну за допомогою гомогенізатора VialTweeter дозволяють отримувати надійні та відтворювані результати.
Верхні зображення: нефрагментовані фібрили альфа-синуклеїну
Нижні зображення: фібрили альфа-синуклеїну, фрагментовані за допомогою ультразвуку за допомогою гомогенізатора VialTweeter
(дослідження та зображення: ©Dieriks et al., 2022)
Ультразвукова фрагментація фібрил α-синуклеїну – протоколи
Оскільки багато дослідників використовують гомогенізатор VialTweeter як бажану техніку фрагментації для отримання однорідних фрагментів фібрил α-синуклеїну, визнані протоколи легко доступні. Нижче ви можете знайти кілька прикладних протоколів фрагментації.
Підготовка насіння ClearTau: Фібрили ClearTau розводили до 10 μM у dH2O та обробляли ультразвуком при амплітуді 70 % протягом 50 с з циклом 1 с ON 1 с OFF у пробірці за допомогою гомогенізатора UP200St з VialTweeter. Насіння характеризували за допомогою електронної мікроскопії.
Вимірювання флуоресценції ThS: Фібрили ClearTau розбавляли до 2,5 μM у dH2O та обробляли ультразвуком при амплітуді 70 % протягом 50 s з циклом 1 s ON 1 s OFF у пробірці, використовуючи UP200St з VialTweeter. Як контроль використовували 2,5 μM повнорозмірного мономеру Tau 4R2N. До реакційної суміші об’ємом 100 μl додавали 100 μl ThS (10 μM), отримуючи кінцеві концентрації білка 1,25 μM. Флуоресценцію ThS вимірювали в одній часовій точці, використовуючи 96-лункові мікропланшети з прозорим дном, встановлені в рідері мікропланшетів FLUOstar Omega, із збудженням при 445 nm та реєстрацією емісії при 485 nm.
(див. Limorenko et al., 2023)
Однорідна довжина α-синуклеїну за допомогою ультразвукової обробки: Неоднорідність довжини фібрил і стрічок α-syn зменшували за допомогою ультразвукової обробки протягом 20 min на льоду в 2-ml пробірках Eppendorf у VialTweeter, встановленому на амплітуду 75%, імпульси 0,5 s.
(див. Bousset et al., 2013)
Провели контроль якості людського рекомбінантного мономерного WT або S129A a-Syn та фібрилярних поліморфів, які вони генерують, а також a-Syn 1–110. Згодом фібрилярні поліморфи фрагментували за допомогою ультразвукової обробки протягом 20 min у 2-mL пробірках Eppendorf в ультразвуковому гомогенізаторі VialTweeter для отримання фібрилярних частинок із середнім розміром 42–52 nm, придатних для ендоцитозу.
(див. Shrivastava et al., 2020)
Характеризація п’яти фібрилярних поліморфів α-Syn. (A) Показано трансмісійні електронні мікрографії негативно забарвлених фібрилярних поліморфів α-Syn: фібрил, стрічок, фібрил-91, фібрил-65 та фібрил-110 до (верхній ряд) та після фрагментації за допомогою VialTweeter (нижній ряд). (B) Показано розподіл довжини фрагментованих фібрилярних поліморфів. Вказано кількість (n) фібрилярних агрегатів, на основі яких побудовано гістограми.
(дослідження та зображення: Shrivastava et al., 2020)
Фібрили α-Syn фрагментували за допомогою ультразвукової обробки протягом 20 min у 2 ml пробірках Eppendorf у VialTweeter для отримання фібрилярних частинок із середнім розміром 42–52 nm, як оцінено за допомогою аналізу TEM.
(див. Negrini et al., 2022)
Ресуспендовані фібрили91 (у PBS) фрагментували перед додаванням до культур клітин за допомогою ультразвукової обробки протягом 20 min у 2 mL пробірках Eppendorf, використовуючи ультразвуковий гомогенізатор Vial Tweeter, розливали в аліквоти, миттєво заморожували в рідкому азоті та зберігали до використання при -80 ̊C.
(див. Vajhøj et al., 2021)
VialTweeter та лабораторні ультразвукові гомогенізатори для фрагментації α-Syn
Hielscher Ultrasonics визнана у всьому світі як провідний виробник передових ультразвукових гомогенізаторів. Завоювавши довіру та закріпившись у провідних дослідницьких лабораторіях світу, наші ультразвукові гомогенізатори пропонують неперевершену якість та продуктивність для ваших критично важливих експериментів.
З Hielscher VialTweeter та будь-яким іншим ультразвуковим гомогенізатором Hielscher ви відчуєте неперевершений комфорт у користуванні, оскільки вони ретельно розроблені для забезпечення відтворюваних результатів, простоти використання та безперебійної роботи. Завдяки функціям автоматичного запису даних ви можете зосередитися на своєму дослідженні, тоді як наші ультразвукові гомогенізатори ретельно записують важливі дані для забезпечення відтворюваності та точності.
Досягайте послідовних і відтворюваних результатів із впевненістю!
Наші ультразвукові гомогенізатори розроблені та виготовлені в Німеччині. Німецька точність і найвища якість інженерії гарантують надійну та точну підготовку зразків, таку як фрагментація фібрил альфа-синуклеїну, щоразу. Більше не турбуйтеся про непослідовні результати – наша ультразвукова технологія гарантує, що ваше дослідження залишатиметься на передовій наукового прогресу.
Але це ще не все! Наша прихильність до досконалості виходить за межі наших продуктів. Ми пишаємося нашим винятковим обслуговуванням клієнтів, надаючи експертну підтримку для вирішення будь-яких запитань чи проблем, які у вас можуть виникнути. Наша віддана команда готова допомогти вам на кожному етапі вашого дослідницького шляху, гарантуючи, що ви отримаєте максимум від наших ультразвукових гомогенізаторів.
Обирайте інновації, надійність та винятковий досвід користування – обирайте наші лабораторні ультразвукові гомогенізатори, такі як VialTweeter, для фрагментації фібрил альфа-синуклеїну. Скористайтеся вже встановленими протоколами та приєднайтеся до лав провідних дослідників, які довіряють нашим технологіям у своїх критично важливих дослідженнях. Підвищуйте рівень своїх досліджень і досліджуйте нові горизонти в галузі досліджень деменції та нейродегенеративних захворювань з нашими найсучаснішими ультразвуковими гомогенізаторами.
- висока ефективність
- найновітніша технологія
- надійність та міцність
- відтворюваність
- регульоване, точне управління процесом
- для будь-якого об’єму
- інтелектуальне програмне забезпечення
- розумні функції (наприклад, програмування, протоколювання даних, дистанційне керування)
- просте та безпечне в експлуатації
- низькі вимоги до обслуговування
- CIP (мийка на місці)
Розробка, виробництво та консалтинг – якість, зроблена в Німеччині
Ультразвукові гомогенізатори Hielscher добре відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Міцність і простота в експлуатації дозволяють легко інтегрувати наші ультразвукові гомогенізатори в промислові об’єкти. Жорсткі умови та складні середовища легко витримуються ультразвуковими гомогенізаторами Hielscher.
Hielscher Ultrasonics – це компанія, сертифікована за стандартом ISO, яка приділяє особливу увагу високоефективним ультразвуковим гомогенізаторам, що мають найновітнішу технологію та зручність у використанні. Звичайно, ультразвукові гомогенізатори Hielscher відповідають вимогам CE та відповідають стандартам UL, CSA та RoHs.
Наведена нижче таблиця дає вам уявлення про приблизну продуктивність обробки наших лабораторних ультразвукових гомогенізаторів:
| Рекомендовані пристрої | Об’єм партії | Об’ємна витрата |
|---|---|---|
| UIP400MTP | багатолункові / мікротитраційні планшети | н.д. |
| Ультразвуковий CupHorn | CupHorn для віал або склянок | н.д. |
| GDmini2 | ультразвуковий мікропроточний реактор | н.д. |
| VialTweeter | 0,5 до 1,5mL | н.д. |
| UP100H | 1 до 500mL | 10 до 200mL/min |
| UP200Ht, UP400St | 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min |
Зв’яжіться з нами! / Запитайте нас!
VialTweeter зазвичай використовується для фрагментації фібрил альфа-синуклеїну як етапу переданалітичної підготовки зразків
Література / Посилання
- 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 задавані питання
Чи є альфа-синуклеїн амілоїдом?
Так, альфа-синуклеїн може утворювати амілоїдоподібні фібрили. Це ключовий компонент тільців Леві, патологічної ознаки хвороби Паркінсона та інших синуклеїнопатій. Його агрегація відбувається за процесом полімеризації, залежної від нуклеації, подібним до класичних амілоїдів.
Яка різниця між амілоїдом-бета та альфа-синуклеїном?
Амілоїд-бета (Aβ) та альфа-синуклеїн (α-syn) – це різні білки, які утворюють патологічні агрегати при нейродегенеративних захворюваннях. Aβ, похідний від амілоїдного попередника білка (APP), переважно асоційований із хворобою Альцгеймера та утворює екстрацелюлярні бляшки. Натомість, α-syn є пресинаптичним нейрональним білком, який агрегує інтрацелюлярно при хворобі Паркінсона та пов’язаних розладах. Хоча обидва демонструють β-складчасті амілоїдні структури, вони відрізняються за послідовностями, шляхами агрегації та специфічною для захворювання патологією.
Який тип білка є амілоїдом?
Амілоїд – це неправильно згорнутий, фібрилярний білок, який набуває структури перехресного β-складчастого шару та агрегує в нерозчинні фібрили. Ці білки зазвичай походять від нормально розчинних попередників, які зазнають конформаційних змін, що призводить до самозбирання та відкладення. Амілоїди асоційовані з різними нейродегенеративними та системними захворюваннями, де їхня агрегація сприяє клітинній токсичності та пошкодженню тканин. Дізнайтеся, як 96-лунковий пластинчастий сонікатор UIP400MTP допомагає швидко формувати стандартизовані амілоїдні фібрили для дослідницьких цілей!
Які захворювання спричиняють амілоїди?
Амілоїди залучені у численні захворювання, які колективно називають амілоїдозами. До них належать:
- Нейродегенеративні захворювання: Хвороба Альцгеймера (Aβ), хвороба Паркінсона (α-syn), хвороба Гантінгтона (мутаційний хантінгтин) та пріонні захворювання (PrPSc). (Читайте більше про PMCA за допомогою ультразвуку для високоефективного виявлення пріонів!)
- Системні амілоїдози: Легколанцюговий (AL) амілоїдоз, транстиретиновий (ATTR) амілоїдоз та вторинний (AA) амілоїдоз.
- Локалізовані амілоїдози: Ізоляційний амілоїдний поліпептид (IAPP) при цукровому діабеті 2-го типу.
Кожне захворювання, пов’язане з амілоїдами, характеризується неправильним згортанням білків, агрегацією та відкладенням, що призводить до клітинної дисфункції та токсичності.
Hielscher Ultrasonics виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори від лабораторного до промислового розміру.

