אנו מציגים פרוטוקול לצורך שיטת הצביעה של פעילות ציטראט ומטריקה לכימות של מסה מיטוכונדריאלי שלמה ברקמת דרוזוהילה .
המיטוa לשחק את התפקידים הבולטים ביותר בחילוף החומרים הסלולר על ידי הפקת ATP באמצעות זרחון חמצוני ויסות מגוון של תהליכים פיזיולוגיים. תפקוד מיטוכונדריאלי הוא הגורם העיקרי של מספר מחלות מטבולית וניווניות. המיטו, שלמים הם קריטיים. לתפקוד התקין שלהם האנזים ציטראט סינתאז מקומי במטריקס מיטוכונדריאלי ולכן ניתן להשתמש בו כסמן אנזים כמותי של מסה מיטוכונדריאלי שלמה. בהינתן כי מולקולות ומסלולים רבים כי יש פונקציות חשובות במיטויום הם שימור מאוד בין בני אדם, Drosophila ילה, וכי מערך של כלים גנטיים רבי-עוצמה זמינים בדרוזוהילה, drosophila ילה משמש מערכת מודל טובה ללימוד תפקוד מיטוכונדריאלי. כאן, אנו מציגים פרוטוקול עבור מדידה מהירה ופשוטה של פעילות ציטראט סינתאז ברקמות הומואכל מזבובים מבוגרים מבלי לבודד המיטו,. פרוטוקול זה מתאים גם למדידת פעילות ציטראט וסינתאז בזחלים, בתאים מתורבתים וברקמות היונקים.
המיטויום הם הידועים ביותר כארגון הפקת כוח ברוב האורגניזמים איקריוטית, אשר מייצרים את מטבע האנרגיה, ATP, דרך מחזור חומצה tricarboxylic (כלומר, מחזור קרבס) וזירחון חמצוני. המיטומטר מצאו גם לשחק תפקידים חשובים הרבה תהליכים פיזיולוגיים אחרים, כגון רגולציה של אפופטוזיס1, Ca2 + הומאוסטזיס2,3, מינים חמצון תגובתי (ROS) דור4, ו-רשתית פלזמית רשתית (ER)-התגובה הלחץ5. תפקוד מיטוכונדריאלי יכול להשפיע על כל איבר בגוף בכל גיל והוא גורם עיקרי של חילוף החומרים, ההזדקנות6, מחלות ניווניות7. המיטו, שלמים הם המכונה הקשורים לתפקוד מיטוכונדריאלי. לפיכך, כימות נאותה של מסה מיטוכונדריאלי שלם חשוב מאוד להערכת פונקציה מיטוכונדריאלי8. ציטראט סינתאז, האנזים הגבלת קצב בשלב הראשון שלמחזור חומצהtricarboxylic מקומי מותאם מטריצה מיטוכונדריאלי בתוך התאים איקריוטית, ולכן ניתן להשתמש בתור סמן כמותי לנוכחות של המסה מיטוכונדריאלי שלם9,10. פעילות ציטראט סינתאז יכולה לשמש גם כגורם נורמליזציה עבור חלבונים מיטוכונדריאלי שלמים11,12.
זבוב הפירות, דרוסופילה מלאנוסטר, היא מערכת מודל מעולה לחקר תפקוד מיטוכונדריאלי, כמו מולקולות ומסלולים רבים הפועלים תפקידים מרכזי במיטו, שנשמרים בפועל מדרוסוהילה לבני אדם13,14,15. כאן, אנו מציגים פרוטוקול לשיטה מהירה ופשוטה למדידה של פעילות ציטראט ומדידה באמצעות שיטת הצביעה בשיטת דרוזוהילה הומוכטים16 בפורמט 96 לצלחת היטב. בתוך שיטת הפעילות הציטראט, הציטראט של העור בדרוזואז , מזרז את התגובה של הקוקלואצטט באמצעות קוקסיל (coa) כדי ליצור את ה-coa הציטראט-SH ו-H+. CoA-SH מגיב לאחר מכן 5, 5 ‘-dithiobis-(2-החומצה בנזועית) (DTNB) כדי ליצור מוצר צבעוני, 2-ניטרו-5-thiobenzoate (TNB), אשר ניתן למדוד בקלות spectrophotometrically ב 412 nm. פעילות ציטראט סינתאז יכול להיות משתקף על ידי שיעור ייצור הצבע.
מחקרים מטבולית באמצעות Drosophila ילה כמודל חייב לקחת בחשבון את הרקע הגנטי, דיאטה, ותחזוקה של מניות של זבובים18. כדי למנוע את ההשפעות של רקעים גנטיים שונים על המדידה של פעילות ציטראט סינתז, זנים שונים של דרוסופילה צריך להיות מוצלב למתח שליטה עבור 10 דורות. הרקע הגנטי של כל ה?…
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכת על ידי המענקים מן הלאומי המדע הטבעי הקרן של סין (31401013 ו 31471010), ועדת המדע והטכנולוגיה של עיריית שנגחאי, שנגחאי Pujiang התוכנית (14PJ1405900), והקרן למדעי הטבע של שנגחאי (19ZR1446400).
2-[4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazinyl]ethanesulfonic acid (HEPES) | Sigma-Aldrich | V900477 | |
2-Amino-2-(hydroxymethyl)-1,3-propanediol (TRIZMA Base) | Sigma-Aldrich | V900483 | |
Acetyl-CoA | Sigma-Aldrich | A2181 | |
Dithio-bis-nitrobenzoic acid (DTNB) | Sigma-Aldrich | D8130 | |
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) | Sigma-Aldrich | V900106 | |
Oxaloacetate | Sigma-Aldrich | O4126 | |
Pellet pestle | Sangon | F619072 | |
Pellet pestle motor | Tiangen | OSE-Y10 | |
Plate reader | BioTek | Eon | |
Protein BCA Assay kit | Beyotime | P0010S | |
Scissors | WPI | 14124 | |
Triton X-100 | Sangon | A110694-0100 |