Burada, bir basit, hızlı ve verimli prion amplifikasyon tekniği, gerçek zamanlı dönüştürme (RT zlı) gökyüzünden kaynaklı yöntemi açıklamak için bir iletişim kuralı mevcut.
Esas numaralı seribaşı misfolding ve rekombinant prion protein (PrP) substrat prion tohum dönüştürme için bir şablon olarak kullanarak toplama göre hassas vitro boş hücre deli dana amplifikasyon tahlil RT zlı tekniğidir. RT zlı gerçek zamanlı Polimeraz zincir tepkimesi (PCR) benzer bir roman yüksek üretilen iş tekniği kullanıyor. Amiloid Fibriller büyüme tespiti üzerine ᵦ sayfalık zengin proteinler ile spesifik etkileşime fluoresces Thioflavin T boya temel alır. Böylece, Amiloid Dil oluşumu gerçek zamanlı olarak tespit edilebilir. Kronik israf hastalığı (CWD) Prionlar dışkı hulâsa içinde algılamak için bir güvenilir non-invaziv tarama testi geliştirmek çalıştı. Burada, özellikle CWD dışkısı etkinliğinde tohum PrPSc cervids enfekte ortaya çıkarmak için RT zlı tekniği adapte olması. Başlangıçta, hazırladığımız dışkı özleri tohumlama etkinliği RT içinde zlı, nispeten düşük potansiyel tahlil inhibitörleri fekal malzeme nedeniyle oldu. Dışkı özleri tohumlama etkinliğini artırmak ve olası tahlil inhibitörleri kaldırmak için deterjanlar ve proteaz inhibitörleri içeren bir arabellek dışkı örneklerinde homojenize. Biz de örnekleri PrPSc sodyum phosphotungstic asit ve merkezkaç kuvveti kullanan protein yağış temelinde konsantre için farklı yöntemler için gönderilmektedir. Son olarak, dışkı özler tarafından en iyi duruma getirilmiş RT-yüzey yedek algılama hassasiyeti artırmak için iletişim kuralında dahil zlı test edildi. Böylece, bir protokol CWD deli dana önceden klinik ve klinik cervids tarafından RT-non-invaziv CWD tanı için kullanışlı bir araç olabilir zlı, dışkısı etkinliğinde tohum hassas algılanması için kurduk.
Prion hastalıkları veya bulaşıcı spongiform Encephalopathy (TSE) insanlarda, bovine spongiform encephalopathy (BSE) içinde sığır, koyun ve keçi ve kronik boşa büyük nörodejeneratif hastalıklar Creutzfeldt – Jakob hastalığı (CJD) dahil olmak üzere çoğu hastalığı (CWD) cervids 1,2. TSE’ler ayırt edici spongiform görünüm ve beyindeki nöronların kaybı ile karakterizedir. “Sadece protein” hipotezi göre Prionlar esas olarak PrPSc (büyük için ‘ Sc’) 3/, ev sahibi olarak kodlanmış hücresel prion protein, PrPCmisfolded izoformu oluşmaktadır. PrPSc PrPC dönüştürme bağlamak ve diğer PrPC molekülleri dönüştürmek için bir çekirdek hareket edebilir ᵦ-yaprak 4,5,6 zenginleştirilmiş bir uyum içine kaynaklanır. Yeni oluşturulan PrPSc moleküllerin daha küçük reaksiyonlar, bulaşıcı çekirdekleri daha yüksek sayıda sonuçlanan bölen bir büyüyen polimer 7,8 içine dahil edilmiştir. PrPSc toplamak için eğilimli ve proteaz 9,10‘ a kısmen dayanıklıdır.
CWD etkiler vahşi ve çiftlik geyik (Cervus canadensis), katır geyiği (Odocoileus hemionus), Ak kuyruklu geyik (WTD; Odocoileus virginianus), geyik (Alces alces) ve Ren geyiği (Rangifer tarandus tarandus) 11,12,13. Bu yatay şanzıman cervid etkileşimleri ve çevre sebat infektivite 14,15ile en bulaşıcı deli dana hastalığı kabul edilir. Nerede PrPSc birikimi ve infektivite beyne sınırlı olan diğer prion hastalıkları CWD içinde bunlar da periferik doku ve vücut sıvıları örneğin tükürük, idrar ve dışkı 16,17, bulunur 18.
İmmünhistokimya PrPSc dağıtım ve süngerimsi lezyonlar 19,20algılamak CWD tanısı için altın standart olarak kabul edilir. ELISA ve daha nadir olarak, Batı leke de CWD teşhis için kullanılır. Böylece, geçerli deli dana hastalığı tanı çoğunlukla Prionlar içinde post-mortem doku tespit üzerinde temel alır. Ante-mortem tanı için CWD bademcikler veya recto anal mukoza ilişkili lenfoid doku (RAMALT) biyopsi alarak mevcuttur; Bununla birlikte, bu yordamı invaziv ve hayvanların yakalanması gerekir. Böylece, idrar ve dışkı, gibi kolayca erişilebilir örneklerin kullanımı CWD prion algılama için pratik bir yol olacaktır. Ancak, bu salgılarının liman nispeten Prionlar geçerli tanı yöntemleri algılama sınırın altındaki konsantrasyonları düşük. Sonuç olarak, daha hassas ve yüksek üretilen iş tanı aracı gereklidir. Döngüsel amplifikasyon misfolding protein gibi vitro Dönüşüm Sistemleri (PMCA) 21, tahlil ve gerçek zamanlı dönüşüm (RT zlı) gökyüzünden kaynaklı tahlil 22,23, tohum amiloid tahlil 24 deli dana dönüştürme işleminin vitro taklit etmek için PrPSc kendi kendine yayılıyor yeteneği yararlanmak ve böylece dakika PrP algılanamaz düzeyleri 25Sc miktarda varlığı yükseltmek için çok güçlü araçlar vardır ,26. RT zlı yöntemi, ancak, β-yapraklık ikincil yapısında zenginleştirilmiş dönüşüm ürün özellikle thioflavin T (Th-T) bağlayabilirsiniz aslında yararlanır. Bu nedenle, rekombinant PrP (rPrP) numaralı seribaşı dönüşüm üzerine Th-T bağlamak ve böylece gerçek zamanlı olarak Th-T (RFU) göreli Floresans birimler zaman içinde ifade Floresans ölçerek tespit edilebilir amiloid liflerinde içine büyür. Bir kez izlenen, RFU göreli tohumlama faaliyetleri ve gecikme faz gibi nicel parametreleri değerlendirmek için kullanılabilir. Gecikme faz sırasında hangi rPrP erken aşamada tepki Th-T Floresans algılama sınırın altına dönüştürmedir eşik ulaşmak için gereken süreyi (h) temsil eder. Eşlik eden yeterli amiloid çekirdeği (çekirdekleşme/uzama) oluşumuna belirgin gecikme faz sonu Th-T Floresans eşik düzeyini aşıyor ve olumlu olur oluşur. Amiloid liflerinde gerçek zamanlı ve ilk PrPSc veya aşağıdaki örnekte yer alan tohumlama aktivite tespit edilebilir büyüme daha fazla tohum üreten bölümleme tarafından güçlendirilmiş. Bu tohumlar sırayla hızlı üssel faz amiloid fiber büyüme teşvik.
Çünkü bu tahlil 1 düşük tespit edebilmektedir fg PrPSc 24yüksek hassasiyet nitelendirir ante öldükten sonra ya da non-invaziv tanı çeşitli periferik dokulara, salgılarının veya diğer PrPSc tespit ederek elde etmek için bu tekniği numune infektivite seviyesinin düşük yataklık tür. RT zlı kesinlikle avantajları diğer deneyleri tekrarlanabilirlik, pratiklik, hız (az 50 h) ve BİYOANALİZLER için karşılaştırıldığında düşük maliyetleri sağlar. O PMCA içinde kullanılan sonication gibi teknik karmaşıklığı önler; Ayrıca, hangi her şey aerosol bulaşma riskini en aza indirgemek bir bant mühürlü Mikroplaka içinde gerçekleştirilir. Çok iyi biçimi aynı deneyi 96 örnekleri çözümleme sağlar. Tekrarlayan sorunun yanlış pozitif ve rPrP vitro dönüşüm deneyleri içinde spontan dönüşüm karşı bir eşik (cut-off) RT zlı uygulanması çok yararlıdır. Nitekim, negatif kontrol (ortalama RFU negatif örnekler + 5 SD 27) sonuçlarına göre bir temel hangi-ebilmek kılınmak ayrımcılık pozitif ve negatif örnekleri arasında ayarlanır. Dört çoğaltır kullanım örnekleri için böylece çoğaltır en az % 50 olumlu bir sinyal gösterdiğinizde bir örnek pozitif tanımlamak için yardımcı olabilir, Yani çapraz kesme 28. Örneğin bir önceki çalışmada, hamster rPrP insan PrPvCJD homolog substrat kıyasla daha duyarlı bir substrat olmak tohumlari ve koyun büyük tepkiler numaralı seribaşı tespit edildi gibi homoloji arasında tohum ve substrat RT içinde zlı, gerekli değildir 29. hamster-koyun chimeric rPrP da insan varyant CJD Prionlar 30algılamak için insan rPrP daha daha iyi uygun bir substrat olmasını önerdi. Böylece, farklı türlerden rPrP yüzeylerde kullanımı bu tahlil çok yaygındır. Bu tahlil sporadik CJD 31,32,33, gen gibi birkaç prion hastalıkları için başarıyla uygulandıETIC prion hastalıkları 34, BSE 35,36,37, büyük 23,36ve CWD 38,39,40,41, 42. RT zlı içinde tohum PrPSc 38,39,40,41, tespit etmek için tüm başarılı olduğu gibi çalışmalar kullanarak beyin omurilik sıvısı, tam kan, tükürük ve idrar işlenen 42. örneklerinde inhibitörleri Amiloid Dil oluşumu içerebilir kan plazması gibi algılama yeteneği teşvik etmek için Orrú ve ark. (2011) Amiloid Dil oluşumu potansiyel inhibitörleri PrPSc immunoprecipitation (IP) adım ve RT-QuIC tarama ile kaldırmak için bir strateji geliştirdi, tahlil (eQuIC) “QuIC gelişmiş” adında. Buna ek olarak, bir yüzey yedek adım duyarlılığını artırmak için reaksiyon süresi ~ 24 h sonra istihdam edildi. Sonuçta, olarak düşük 1 ag PrPSc eQuIC 30tarafından algılanabilir.
Dışkı özleri arındırmak ve olası tahlil inhibitörleri dışkı çıkarmak için dışkı örnekleri preklinik ve klinik aşamalarında elk deneysel oral enfeksiyon üzerine toplanan deterjanlar ve proteaz inhibitörleri içeren arabellekte homojenize. Dışkı özleri daha fazla protein yağış ile sodyum phosphotungstic asit (NaPTA) yağış kullanan örnekler PrPSc konsantre için farklı yöntemler için sunuldu. Önce Safar vd tarafından açıklanan NaPTA yağış yöntemi 43, PrPSc test örneklerinde konsantre için kullanılır. NaPTA kuluçka PrPCyerine PrPSc tercihli yağış örnek sonuçlarını içeren. Ancak, moleküler mekanizma hala belli değildir. Bu adımı da içeren ve bazı durumlarda görülmektedir rPrP spontan dönüşüm önleme yardım etti. Son olarak, dışkı özleri en iyi duruma getirilmiş RT-fare rPrP (aa 23-231) bir substrat kullanarak ve yüzey yedek iletişim kuralında dahil algılama hassasiyeti artırmak için zlı tarafından test edildi.
Sonuçlar burada geliştirilmiş bu yöntem çok düşük konsantrasyonlarda CWD Prionlar algılayabilir ve algılama ve özgüllük dışkı örneklerinde NaPTA yağmur damlaları ve yüzey yedek olmadan bir iletişim kuralına göre hassasiyeti artar gösterilmektedir. Bu yöntem potansiyel olarak diğer doku ve vücut sıvıları uygulanabilir ve vahşi ve esir cervids CWD gözetimi için büyük kullanım olabilir.
RT zlı daha önce idrar ve dışkı özleri sözlü olarak enfekte Ak kuyruklu geyik ve katır geyiği 38CWD Prionlar algılamak için istihdam edildi. Bu el yazması gösterilen sistem RT zlı tahlil adapte bir yöntemdir. Ek adımlar algılama ve tahlil CWD Prionlar enfekte hayvanların dışkı malzeme için duyarlılığını artırmak için “klasik” RT zlı tahlil içine dahil edilmiştir.
Algılama dışkı özleri ile düşük duyarlılık bizi RT zlı protokol …
The authors have nothing to disclose.
Eğitim ve cervid PrP bakteriyel ifade plazmid sağlamak için Dr Byron Caughey (NIH kayalık dağ laboratuvarları) için minnettarız. SG Kanada araştırma sandalye program tarafından desteklenir. Genom Kanada, Alberta Prion Araştırma Enstitüsü ve Alberta tarım ve Ormancılık genom Alberta ve University of Calgary Bu eser destek için SG bu araştırma için fon kabul. Bir araştırma hibe hayvan araştırma için Margaret Gunn temelden anıyoruz.
Materials | |||
Acrodisc seringe filters | PALL | 4652 | |
amicon Ultra-15 Centrifugal filter Unit | Millipore | UCF901024 | |
BD 10 ml seringe | VWR | CA75846-842 | |
Chloramphenicol | Sigma-Aldrich | C0378 | |
Corning bottle-top vacuum filters | Sigma-Aldrich | 431118 | |
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) | Sigma-Aldrich | E4884 | |
gentleMACS M Tube | Miltenyi Biotec | 130-093-236 | |
Guanidine hydrochloride | Sigma-Aldrich | G4505 | |
Imidazole | Sigma-Aldrich | I5513 | |
Isopropanol | Sigma-Aldrich | I9516 | |
Kanamycin sulfate | Sigma-Aldrich | 60615 | |
Luria-Bertani (LB) broth | ThermoFisher Scientific | 12780029 | |
Magnesium chloride | Sigma-Aldrich | M9272 | |
N2 supplement (100X) | ThermoFisher Scientific | 15502048 | |
N-lauroylsarcosine sodium salt (sarkosyl) | Sigma-Aldrich | ML9150 | |
Nanosep centrifugal devices with omega membrane 100K | PALL | OD100C34 | |
Nunc sealing tapes | ThermoFisher Scientific | 232702 | |
Parafilm M | VWR | 52858-000 | |
phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) | Sigma-Aldrich | P7626 | |
Protease inhibitor tablet | Roche | 4693159001 | |
Sodium chloride | Sigma-Aldrich | S3014 | |
Sodium deoxycholate | Sigma-Aldrich | D6750 | |
Sodium dodecyl sulfate (SDS) | Calbiochem | 7910-OP | |
sodium phosphate | Sigma-Aldrich | 342483 | |
Sodium phosphate dibasic anhydrous | Sigma-Aldrich | S9763 | |
Sodium phosphate monobasic monohydrate | Sigma-Aldrich | S9638 | |
Sodium phosphotungstate hydrate (NaPTA) | Sigma-Aldrich | 496626 | |
Thioflavin T | Sigma-Aldrich | T3516 | |
Tris-Hydroxy-Methyl-Amino-Methan (Tris) | Sigma-Aldrich | T6066 | |
Triton-100 | Calbiochem | 9410-OP | |
Tween 20 | Sigma-Aldrich | P7949 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Commercial buffers and solutions | |||
BugBuster Master Mix | Nogagen | 71456-4 | |
Ni-NTA superflow | Qiagen | 1018401 | |
Phosphate-buffered saline (PBS) pH 7.4 (1X) | Life Technoligies | P5493 | |
UltraPure Distilled Water | Invitrogen | 10977015 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Standards and commercial kits | |||
Express Autoinduction System 1 | Novagen | 71300-4 | |
Pierce BCA Protein Assay Kit | ThermoFisher Scientific | 23227 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Equipment setup | |||
AKTA protein purification systems FPLC | GE Healthcare Life Sciences | ||
Beckman Avanti J-25 Centrifuge | Beckman Coulter | ||
Beckman rotor JA-25.50 | Beckman Coulter | ||
Beckman rotor JA-10 | Beckman Coulter | ||
FLUOstar Omega microplate reader | BMG Labtech | ||
gentleMACS Dissociator | Miltenyi Biotec | 130-093-235 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Sofware | |||
MARS Data Analysis | BMG Labtech | ||
GraphPad Prism6 | GraphPad software |