用斑点印迹分析 A11-positive β淀粉样寡聚物的制备与评价
概要
本协议描述如何从合成肽体外制备 Aβ寡聚物, 并通过斑点印迹分析来评价 Aβ的相对含量。
Abstract
β淀粉样蛋白 (Aβ) 是一种疏水性肽, 具有自组装成骨料的内在倾向。在各种团聚体中, Aβ寡聚物作为阿尔茨海默病 (ad) 进展的主要神经毒素被广泛接受, 被认为是 ad 发病的关键事件。因此, Aβ寡聚物抑制剂可以防止变性, 并有潜力发展为疾病修改治疗的 AD。然而, Aβ寡聚物的不同形成方案可能会导致不同特征的寡聚。此外, 有效筛选 Aβ1-42寡聚物抑制剂的方法也不多。A11 抗体可以与含有反平行β片结构的毒性 Aβ1-42齐聚物的子集发生反应。在本协议中, 我们描述了如何从 Aβ的合成 Aβ1-42肽的体外准备一个 A11-positive 的1-42富齐聚的样本, 并通过斑点印迹来评估样本中 A11-positive Aβ1-42齐聚物的相对数量使用 A11 和 Aβ1-42特定6E10 抗体进行分析。使用该协议, A11-positive Aβ1-42齐聚物的抑制剂也可以从半定量实验结果中筛选出来。
Introduction
阿尔茨海默病 (AD) 是影响全球老年人的最重要的神经退行性疾病之一1。普遍认为β淀粉样蛋白 (Aβ) 的异常聚集可能是 AD 的主要病理因子。Aβ骨料是老年斑块的主要成分, 是 AD 患者大脑中的生物学标志物之一。此外, Aβ聚集物, 特别是寡聚物, 产生强大的神经毒性, 这可能是导致神经元死亡的原因。因此, 抑制 Aβ寡聚物的形成可以防止变性, Aβ寡聚物抑制剂可作为 AD 的病害修饰处理。许多研究使用合成 Aβ肽在体外形成寡聚物, 探讨人工 Aβ寡聚的形貌和结构, 并利用体外模型2,3对 Aβ寡聚物的抑制剂进行研究。,4. 然而, 不同的体外形成协议的 Aβ寡聚物可能导致不同形态特征的聚类, 这可能导致不同研究组之间的不可比拟的结果。因此, 迫切需要一种标准的 Aβ齐聚物生成协议。
到目前为止, 还没有多少方法可以直接检测 Aβ寡聚物。透射电镜 (TEM)、非变性凝胶电泳、酶联免疫吸附试验 (ELISA) 和斑点印迹分析可用于检测 Aβ寡聚物的数量和/或形态学体外5,6. 例如, Aβ齐聚物的形态和结构可以在 TEM 中观察到。用非变性凝胶电泳法测定 Aβ聚合的相对含量和分子量。ELISA 可用于测定血清、血浆和脑组织提取物中的 Aβ寡聚体。最后, 斑点印迹分析, 一种用于检测、分析和识别蛋白质的技术, 可用于评价不同样品中 Aβ齐聚物的相对浓度, 并借助于寡聚特异性和 Aβ特异抗体。此外, 斑点印迹检测提供了大量的时间节省, 因为凝胶电泳和印迹程序的凝胶是不需要的。因此, 这种检测通常用于筛查潜在的 Aβ寡聚物抑制剂。本协议的总体目标是描述一种相对简单、可靠且可重现的方法, 用于准备 Aβ1-42富聚物的样本, 通过斑点印迹分析来分析 Aβ1-42低聚物的数量, 并筛选 Aβ寡聚使用半定量实验结果的抑制剂。
Protocol
Representative Results
Discussion
在本协议中, 我们报告了一种方法, 用于准备包含 Aβ1-42低聚物的样本, 并通过斑点印迹分析来分析 A11-positive Aβ1-42寡聚的数量。虽然我们的制备 Aβ1-42富聚物样品的方法非常简单、可靠、重现性好, 但仍有一些值得注意的点。首先, HFIP 用于溶解合成 Aβ1-42肽。聚合 Aβ1-42肽可以在 HFIP 溶液中分解成单体。但是, HFIP 容易挥发, HFIP 的粘度很低。因此, Aβ1-42</s…
開示
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作得到了中国国家自然科学基金 (U1503223, 81673407, 21475131) 的资助, 浙江省非营利技术应用研究项目 (2016C37110), 宁波国际科技合作项目 (2014D10019)、宁波市生命科学与健康创新团队 (2015C110026)、宁波市科技 & 科技项目共同财富 (2017C50042)、李家和业杨厝港钦利海洋生物制药发展基金,宁波大学的肯塔基州金麦格纳基金。
Materials
| A11 (ab126892 Rb pAb to Amyloid Oligomers) | Abcam | GR91739-58 | |
| 6E10 (beta-Amyloid Rabbit Ab) | Cell Signalling Technology | 2454S | |
| OC (Anti-Amyloid Fibrils OC Antibody) | Millipore | AB2286 | |
| Horseradish Peroxidase (HRP) Marker Goat anti rabbit IgG (H+L) | Beyotime | A0208 | |
| Aβ1-42 | GL Biochem | 52487 | |
| 1,1,1,3,3,3-Hexafiuoro-2-propanol | Aladdin | I1523078 | |
| Curcumin | Sigma | C1386 | |
| Albumin Bovine V | Solarbio | A8020 | |
| Sodium chloride | Sangon Biotech | D920BA0003 | |
| Sodium dodecyl sulfate | SCR | 30166428 | |
| TRIS | Solarbio | T8060 | |
| Glycine | Solarbio | G8200 | |
| Dimethyl sulfoxide | Solarbio | D8370 | |
| 5×nondenaturing gel PAGE Protein Marker | Beyotime | P0016 | |
| Genshare CFAS anyKD PAGE | Genshare | JC-PE022 | |
| Pure Nitrocellulose Blotting Membrane | Pall Corporation | T50189 | |
| Methanol | SCR | 10014118 | |
| Ethanol | SCR | 10009218 | |
| Super low range protein Marker | Solarbio | PR1300 | |
| Transfer Membranes | Immobilon-PSQ | ISEQ00010 | |
| BeyoECL Star | Beyotime | P0018A | |
| Commassie Blue Fast staining solution | Beyotime | P0017 | |
| All – automatic chemiluminescence imaging system | Tanon | Tanon 5200 | |
| Image J | National Institutes of Health (NIH) | ||
| Image processing software | Adobe | Photoshop CS6 | |
| Magnetic agitator | Shanghai Huxi |
参考文献
- Lauren, J. Cellular prion protein as a therapeutic target in Alzheimer’s disease. Journal of Alzheimer’s Disease. 38 (2), 227-244 (2014).
- De Maio, A., Rivera, I., Cauvi, D. M., Arispe, N. Modulation of amyloid peptide oligomerization and toxicity by extracellular Hsp70. Biophysical Journal. 112 (3), 444 (2017).
- Di Scala, C., Chahinian, H., Yahi, N., Garmy, N., Fantini, J. Interaction of Alzheimer’s beta-amyloid peptides with cholesterol: mechanistic insights into amyloid pore formation. 生化学. 53 (28), 4489-4502 (2014).
- Xiang, S. Y., et al. Fucoxanthin inhibits beta-amyloid assembly and attenuates beta-amyloid oligomer-induced cognitive impairments. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 65 (20), 4092-4102 (2017).
- Chang, L., et al. Protection against beta-amyloid-induced synaptic and memory impairments via altering beta-amyloid assembly by bis(heptyl)-cognitin. Scientific Reports. 5, 10256 (2015).
- Yam, G. H. F., et al. In vitro amyloid aggregate forming ability of TGFBI mutants that cause corneal dystrophies. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 53 (9), 5890-5898 (2012).
- Tomaselli, S., et al. The alpha-to-beta conformational transition of Alzheimer’s A beta-(1-42) peptide in aqueous media is reversible: A step by step conformational analysis suggests the location of beta conformation seeding. ChemBioChem. 7 (2), 257-267 (2006).
- Shigemitsu, Y., et al. Nuclear magnetic resonance evidence for the dimer formation of beta amyloid peptide 1-42 in 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol. Analytical Biochemistry. 498, 59-67 (2016).
- Khan, M. V., Rabbani, G., Ahmad, E., Khan, R. H. Fluoroalcohols-induced modulation and amyloid formation in conalbumin. International Journal of Biological Macromolecules. 70, 606-614 (2014).
- Fang, F., et al. 5-hydroxycyclopenicillone, a new beta-amyloid fibrillization inhibitor from a sponge-derived fungus trichoderma sp HPQJ-34. Marine Drugs. 15 (8), 260 (2017).
- Shiao, Y. J., Su, M. H., Lin, H. C., Wu, C. R. Echinacoside ameliorates the memory impairment and cholinergic deficit induced by amyloid beta peptides via the inhibition of amyloid deposition and toxicology. Food & Function. 8 (6), 2283-2294 (2017).
