Özet

Separação Rápida e Exibição de Agentes Fibrinogenolíticos Ativos em Sipunculus nudus por meio de Eletroforese em Gel de Fibrinogênio-Poliacrilamida

Published: April 19, 2024
doi:

Özet

Aqui, apresentamos um protocolo de eletroforese em gel de fibrinogênio-poliacrilamida (PAGE) para separar e exibir rapidamente os agentes fibrinogenolíticos de Sipunculus nudus.

Abstract

Agentes fibrinogenolíticos que podem dissolver o fibrinogênio diretamente têm sido amplamente utilizados no tratamento anticoagulante. Geralmente, a identificação de novos agentes fibrinogenolíticos requer a separação de cada componente primeiro e, em seguida, a verificação de suas atividades fibrinogenolíticas. Atualmente, a eletroforese em gel de poliacrilamida (PAGE) e a cromatografia são usadas principalmente na etapa de separação. Enquanto isso, o ensaio em placa de fibrinogênio e produtos de reação baseados em PAGE são geralmente adotados para exibir suas atividades fibrinogenolíticas. No entanto, devido à separação espaço-temporal desses dois estágios, é impossível separar e exibir os agentes fibrinogenolíticos ativos com o mesmo gel. Para simplificar os processos de separação e exibição da identificação do agente fibrinogenolítico, construímos um novo método fibrinogênio-PAGE para separar e exibir rapidamente os agentes fibrinogenolíticos de vermes do amendoim (Sipunculus nudus) neste estudo. Este método inclui preparação de fibrinogênio-PAGE, eletroforese, renaturação, incubação, coloração e descoloração. A atividade fibrinogenolítica e o peso molecular da proteína podem ser detectados simultaneamente. De acordo com este método, detectamos com sucesso mais de um agente fibrinogenolítico ativo de sem-fim de amendoim em 6 h. Além disso, este método de fibrinogênio-PAGE é demorado e econômico. Além disso, este método pode ser usado para estudar os agentes fibrinogenolíticos dos outros organismos.

Introduction

Nos últimos anos, devido ao aumento contínuo das doenças trombóticas, as doenças trombóticas tornaram-se um novo grande problema de saúde global1. Atualmente, os antitrombóticos são classificados em três grupos: antiagregantes plaquetários, anticoagulantes e trombolíticos. Entre eles, drogas trombolíticas, como uroquinase (Reino Unido), ativador de plasminogênio tecidual (tPA), etc., são as únicas drogas clinicamente usadas que podem hidrolisar o trombo2. Enquanto isso, drogas trombolíticas mais seguras e eficazes estão sendo desenvolvidas pela identificação de novos agentes trombolíticos3.

No entanto, a identificação de novos agentes trombolíticos é demorada e trabalhosa, o que envolve principalmente as etapas de separação/purificação e caracterização/verificação. O primeiro é separar cada componente, e o último é mostrar suas atividades fibrino(geno)líticas 4,5. Em estudos anteriores, apesar do fato de termos isolado com sucesso uma nova enzima fibrino(geno)lítica (sFE) do verme do amendoim (Sipunculus nudus) por cromatografia de afinidade e ensaio de placa de fibrina (ogen) 6,7,8, esses processos são demorados e trabalhosos. Primeiro, é necessário determinar se os homogeneizados do verme do amendoim têm atividade fibrino(geno)lítica pelo método da placa de fibrina(ogênio) e produtos de reação com base na PÁGINA9. Em seguida, uma série de cromatografias, como cromatografia de troca iônica, cromatografia de filtração em gel, cromatografia de afinidade e outros métodos, devem ser realizadas para separação e purificação10,11. Posteriormente, o ensaio da placa de fibrina é realizado novamente para verificar a atividade fibrinogenolítica de cada componente separado. Finalmente, PAGE nativo e dodecil sulfato de sódio (SDS)-PAGE são realizados para determinar o peso molecular dos agentes fibrinogenolíticos ativos12. Portanto, é fundamental separar e exibir rapidamente os agentes fibrinogenolíticos ativos.

Para separar e exibir rapidamente os agentes fibrinogenolíticos ativos nos homogeneizados do verme do amendoim, um novo método de fibrinogênio-PAGE foi desenvolvido combinando os métodos de PAGE e placa de fibrinogênio, ou seja, os substratos dos agentes fibrinogenolíticos fibrinogênio foram adicionados ao gel nativo-PAGE. Após o PAGE nativo, os componentes foram separados por seu peso molecular. Enquanto isso, cada componente fibrinogenolítico ativo pode ser exibido por coloração. Por este método, detectamos com sucesso mais de um agente fibrinogenolítico ativo do homogenato do verme do amendoim em 6 h. Além disso, este método de fibrinogênio-PAGE é demorado e econômico. Além disso, este método pode ser usado para estudar os agentes fibrinogenolíticos dos outros organismos.

Protocol

1. Preparação do homogeneizado do sem-fim do amendoim Adicione 50 g de vermes de amendoim e 150 mL de solução salina no homogeneizador. Homogeneizar a 24000 rpm por 60 s.NOTA: Repita 3 vezes. Centrifugar o homogenato a 9710 x g durante 30 min a 4 °C. Colete o sobrenadante como homogeneizado do verme do amendoim para um estudo mais aprofundado. 2. Preparação do gel Fibrinog…

Representative Results

Após a eletroforese, todas as bandas do marcador foram claramente exibidas. As pistas de carregamento 1x SDS-PAGE mostraram apenas bandas de 10 kDa (azul de bromofenol). As amostras de sFE e verme do amendoim não apresentaram bandas observáveis (Figura 1). Embora as bandas das amostras não sejam visíveis, o desempenho do marcador e do azul de bromofenol indicou que a eletroforese foi bem-sucedida, e as amostras foram separadas de acordo com seu peso mol…

Discussion

sFE é uma nova enzima fibrino(geno)lítica isolada de vermes de amendoim por nossa equipe anteriormente 3,6,8,13. No entanto, os processos de identificação da sFE foram demorados e trabalhosos, envolvendo as etapas de detecção da atividade fibrinogenolítica, separação dos componentes proteicos e confirmação da atividade. Como um método simples, o ens…

Açıklamalar

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Esta pesquisa foi financiada pelo Departamento de Ciência e Tecnologia da cidade de Xiamen (nº 3502Z20227197), pelo Departamento de Ciência e Tecnologia da província de Fujian (nº 2019J01070; Nº 2022J01311) e Projeto de Inovação e Empreendedorismo de Talentos de Alto Nível do Plano de Ciência e Tecnologia de Quanzhou (Nº 2022C015R). Agradecemos a Fucai Wang (Universidade de Huaqiao) e Lei Tong (Universidade de Huaqiao) por sua assistência técnica.

Materials

1  M Tris-HCl (pH 6.8) Solarbio T1020
1.5 M Tris-HCl (pH 8.8) Solarbio T1010
30% Acrylamide/Bis-acrylamide Biosharp BL513B
Ammonium persulfate XiLONG SCIENTIFIC 7727-54-0
Beaker PYREX 2-9425-02
Centrifuge Tube (1.5 mL) Biosharp BS-15-M
Constant Temperature Incubator JINGHONG JHS-400
Coomas Brillant Blue Stainning solution Beyotime P0017F
Electronic Analytical Balance DENVER TP-213
Fibrinogen Solarbio F8051
Gel loading pipette tips, Bulk Biosharp BS-200-GTB
Homogenizer AHS ATS-1500
Horizontal rotation oscillator NuoMi NMSP-600
Milli-Q Reference Millipore Z00QSV0CN
Mini-PROTEAN Tetra Cell BIO-RAD 165-8000~165-8007
N,N,N',N'-Tetramethylethylenediamine Sigma T9281
Pipette Tip (1 mL) Axygene T-1000XT-C
Pipette Tip (10 µL) Axygene T-10XT-C
Pipette Tip (200 µL) Axygene T-200XT-C
Pipettor (1 mL) Thermo Fisher Scientific ZY18723
Pipettor (10µL) Thermo Fisher Scientific ZX98775
Pipettor (200 µL) Thermo Fisher Scientific ZY20280
Pipettor (50 µL) Thermo Fisher Scientific ZY15331
Refrigerated Centrifuge cence H1650R
Sodium dodecyl sulfate Sigma-Aldrich V900859
Tris Solarbio T8060
Tris-HCl Solarbio T8230
Triton X-100 Solarbio T8200

Referanslar

  1. Bikdeli, B., et al. COVID-19 and thrombotic or thromboembolic disease: Implications for prevention, antithrombotic therapy, and follow-up. J Am Coll Cardiol. 75 (23), 2950-2973 (2020).
  2. Tsivgoulis, G., et al. Thrombolysis for acute ischaemic stroke: current status and future perspectives. Lancet Neurol. 22 (5), 418-429 (2023).
  3. Tang, M., Hu, C., Lin, H., Yan, H. Fibrinolytic drugs induced hemorrhage: mechanisms and solutions. Blood Coagul Fibrinolysis. 34 (5), 263-271 (2023).
  4. Lu, M., et al. Purification, characterization, and chemical modification of Bacillus velezensis SN-14 fibrinolytic enzyme. Int J Biol Macromol. 177, 601-609 (2021).
  5. Abu-Tahon, M. A., Abdel-Majeed, A. M., Ghareib, M., Housseiny, M. M., Abdallah, W. E. Thrombolytic and anticoagulant efficiencies of purified fibrinolytic enzyme produced from Cochliobolus hawaiiensis under solid-state fermentation. Biotechnol Appl Biochem. 70 (6), 1954-1971 (2023).
  6. Lin, W., Lin, H., Xin, P., Yan, H., Kang, B., Tang, M. A Comprehensive approach to analyze the cell components of cerebral blood clots. J Vis Exp. (197), e65791 (2023).
  7. Tang, M., Lin, H., Hu, C., Yan, H. Affinity purification of a fibrinolytic enzyme from Sipunculus nudus. J Vis Exp. (196), e65631 (2023).
  8. . Plasmin affinity purification method based on agarose gel and plasmin and application thereof Available from: https://patents.google.com/patent/CN116103270A/en?oq=CN202310108470 (2023)
  9. Walton, P. L. An improved fibrin plate method for the assay of plasminogen activators. Clinica Chimica Acta. 13 (5), 680-684 (1966).
  10. Ngere, J. B., Ebrahimi, K. H., Williams, R., Pires, E., Walsby-Tickle, J., McCullagh, J. S. O. Ion-exchange chromatography coupled to mass spectrometry in life science, environmental, and medical research. Anal Chem. 95 (1), 152-166 (2023).
  11. Kato, S., Takeuchi, K., Iwaki, M., Miyazaki, K., Honda, K., Hayashi, T. Chitin- and streptavidin-mediated affinity purification systems: A screening platform for enzyme discovery. Angew Chem Int Ed Engl. 62 (31), e202303764 (2023).
  12. Sharma, N., Sharma, R., Rajput, Y. S., Mann, B., Singh, R., Gandhi, K. Separation methods for milk proteins on polyacrylamide gel electrophoresis: Critical analysis and options for better resolution. International Dairy Journal. 114, 104920 (2021).
  13. . Preparation and application of natural fibrinolytic enzyme from peanut worm Available from: https://patents.google.com/patent/CN109295042A/en (2019)
This article has been published
Video Coming Soon
Keep me updated:

.

Bu Makaleden Alıntı Yapın
Kang, B., Hu, C., Lin, H., Yan, H., Wei, C., Tang, M. Rapid Separation and Display of Active Fibrinogenolytic Agents in Sipunculus nudus through Fibrinogen-Polyacrylamide Gel Electrophoresis. J. Vis. Exp. (206), e66536, doi:10.3791/66536 (2024).

View Video