مجموعة مباشرة إلى الأمام من الأساليب لعزل وتحديد هوية من البروتينات الأكثر وفرة وأعرب في العضلات والهيكل العظمي. ويستشف حوالي 800 البقع على هلام ثنائي الأبعاد من العضلات 10 ملغ ، وهذا يسمح لتحديد نوع الجنس تعبير البروتين. هذه الأساليب سوف تعطي نتائج تعادل في معظم الأنسجة.
ويتحدد في المقام الأول تقلص العضلات والهيكل العظمي الإجمالي في عدد صغير نسبيا من البروتينات مقلص ، ولكن هذا النسيج هو أيضا قابل للتكيف بشكل ملحوظ إلى عوامل بيئية مثل تضخم 1 التي تمارس المقاومة وضمور بواسطة الترك. وبالتالي فإنه يسلك إعادة عرض والتكيف مع الضغوطات (الحرارة ، ونقص التروية ، والمعادن الثقيلة ، الخ.) 2،3. يمكن أن يحدث ضرر لعضلة من قبل قوة العضلات في حين تبذل التطويل ، ما يسمى ب 4 انكماش غريب الأطوار. يمكن أن تتلف البروتينات مقلص في مثل الاجهاد وتحتاج إلى إصلاح ، المتردية و / أو resynthesized ، وهذه المهام ليست جزءا من البروتينات مقلص ، ولكن من البروتينات الأخرى أقل توافرا في الخلية. لتحديد ما ينطوي فرعية من البروتينات في تحسين هذا النوع من الضرر ، لا بد من إنشاء بروتيوم العالمية قبل التمرين 5 ثم تبعها بعد ذلك إلى ممارسة لتحديد الفرقتعبير البروتين وبالتالي تسليط الضوء على البروتينات مرشح في التكيف مع الأضرار وإصلاحها. وعلاوة على ذلك ، أجريت معظم الدراسات من الهيكل العظمي والعضلات على الذكور من الأنواع ، وبالتالي قد لا تكون ممثلة للعضلة الإناث.
في هذه المقالة نقدم طريقة لاستخراج البروتينات بتكاثر من عضلات الذكور والإناث ، والتي تفصلها عن طريق الكهربائي للهلام ثنائي الأبعاد تليها عالية التصوير الرقمي القرار 6. وهذا يوفر بروتوكول للبقع (والبروتينات التي تم تحديدها لاحقا) التي تظهر إحصائيا (P <0.05) شقين زيادة أو نقصان ، تظهر أو تختفي من سيطرة الدولة. ثم يتم استئصال هذه ، ويتفاعل مع التربسين ومفصولة اللوني السائل ذات الضغط العالي بالإضافة إلى مطياف الكتلة (LC / MS) لتحديد البروتين (LC / MS / MS) 5. ويمكن استخدام هذه المنهجية (الشكل 1) في العديد من الأنسجة مع قليل من دون تعديل (الكبد والمخ ، والاستماعر الخ).
الأسلوب البروتيوميات LC / MS المقدمة هنا هو بروتوكول الأكثر موثوقية وقابلة للتكرار لإجراء تحليل سريع لمستوى الأول للبروتيوم العضلات والهيكل العظمي. فإنه يسمح للمقارنة وسيلة معقولة من الدقة بين الجنسين. والبروتينات وفرة منخفضة تتطلب تجزيء عينة العضلات لإزالة أكبر عدد ممكن من البروتينات مقلص وقت ممكن ، وبالتالي زيادة وفرة البروتينات منخفضة. ويمكن تفصيل ملف بروتيوم أن يتحقق مع اختلاف شرائح الأس الهيدروجيني IPG نطاق والمواد الهلامية بديل نسبة الانحدار اذا شئت. البقع الفلورسنت أكثر حساسية موجودة ، ولكن من المستحسن أن كل مختبر تحديد الخطي من هذه البقع في النظام. لمزيد من التحليل الدقيق لتعبير البروتين نظام DIGE (ثنائي الأبعاد في النظام الكهربائي ، جل ، وجنرال الكتريك للرعاية الصحية علوم الحياة) يمكن استخدامها ، ولكن هذا لا تضيف مستوى من التعقيد إلى المنهجية. كذلك ، يمكن استخدام بروتوكول الموصوفة هنا مع معظم العانيسوء الأنسجة التي تم تسلسل الجينوم ، فضلا عن التسلسل دي نوفو من البروتين من أي مصدر ، ما دام يمكن أن تحل على هلام ثنائي الأبعاد ، حيث يمكن أن تتولد شظايا الأنزيمية تداخل باستخدام أنزيمات عالية النقاء بالإضافة لالتربسين. قد عينات الأنسجة من مصادر أخرى تتطلب بعض التعديلات في منهجية الاستخراج ، وخصوصا اذا يبحث عن بروتينات الغشاء ومسعور ، ومع ذلك ، كانت لدينا نتائج جيدة باستخدام هذا البروتوكول مع القلب والكبد والكلى وأنسجة المخ. قد يتم الكشف عن الأخرى في مرحلة ما بعد متعدية التعديلات عن طريق تعديل قاعدة بيانات الطيف معايير البحث الشامل. باختصار ، لقد قدمنا بروتوكول مفصلة معقول الأولية لتحليل التنميط بروتيوم.
The authors have nothing to disclose.
نشكر يوتيان غان لاستخدام الشكل 3. وأيد هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم 0420971 ، وكلية سميث Blakeslee ، Wilens هولمز والصناديق ، ومعهد هوارد هيوز الطبي.
Name of the reagent | Tip | Company | Catalogue number | Yorumlar |
---|---|---|---|---|
PepClean C-18 Spin Columns |
Consumable | ThermoFisher Scientific |
PI-89870 | |
Pepswift monolithic column (100um x 5 cm) |
Consumable | Dionex | 162348 | |
Criterion pre-cast 10.5%-14% Tris-HCl SDS polyacrylamide gels |
Consumable | BioRad | 345-0106 | |
Readystrip IPG strips | Consumable | BioRad | Varying pH ranges |
|
Acetic acid | Reagent | Fisher Scientific | A465-1 | |
Acetone | Reagent | Pharmco | 329000 | |
Acetonitrile | Reagent | Fisher Scientific | A955 | |
Agarose | Reagent | BioRad | 163-2111 | Overlay solution |
Ammonium bicarbonate | Reagent | Fluka | 40867 | |
Bromophenol blue | Reagent | Fisher Scientific | BP114 | |
Bio-Lyte Ampholytes | Reagent | BioRad | Varying pH ranges |
|
CHAPS | Reagent | USB | 13361 | |
Commassie blue R-250 | Reagent | ThermoFisher Scientific |
20278 | |
Dithiothreitol (DTT) | Reagent | USB | 15395 | |
Formic acid | Reagent | ThermoFisher Scientific |
28905 | |
Glycerol | Reagent | Sigma-Aldrich | G6279 | |
Glycine | Reagent | USB | 16407 | |
Iodoacetamide | Reagent | Sigma-Aldrich | I6125 | |
Methanol | Reagent | Fisher Scientific | A452 | |
Mineral oil | Reagent | BioRad | 163-2129 | |
Sodium dodecyl sulfate | Reagent | Sigma-Aldrich | L6026 | |
Tris base | Reagent | Sigma-Aldrich | 93349 | |
Tris[2-carboexyethyl] phosphine |
Reagent | ThermoFisher Scientific |
77720 | |
Trypsin Endoproteinase, TPCK treated, MS grade |
Reagent | Pierce | 90055 | modified |
Urea | Reagent | USB | 75826 | |
Water | Reagent | Burdick& Jackson |
365 | |
Centrivap Concentrator | Tool | Labconco | ||
Exquest spot cutter | Tool | BioRad | ||
LCQ Deca XP Max ion trap mass spectrometer |
Tool | ThermoFisher Scientific |
||
Motorized pestle | Tool | Kontes Corp | ||
Polypropylene stirring | Tool | BioSpec Prod | ||
rods | ||||
PROTEAN IEF cell | Tool | BioRad | ||
Sonicator | Tool | Branson | ||
Surveyor Plus HPLC system |
Tool | ThermoFisher Scientific |
||
VersaDoc imaging system |
Tool | BioRad |