Summary

Determinação de ácidos sialic em amostras de fígado e leite de tipo selvagem e<em> CMAH</em> Ratinhos de eliminação.

Published: July 14, 2017
doi:

Summary

Descrevemos um método baseado em HPLC para a determinação de ácido N-acetilneuraminico e ácido N-glicolilenuraminico em fígado e leite de rato.

Abstract

A CMAH (hidroxilase de ácido citidina monofosfato-N-acetilneuramínico) é responsável pela oxidação de ácidos citidina monofosfato-N-acetilneuraminico em mamíferos. No entanto, os seres humanos não podem oxidar o ácido monofosfato-N-acetilneuramínico da citidina para o ácido monofosfato-N-glicolneuraminico de citidina devido a uma deleção primária de exão do gene CMAH . Para entender os efeitos e as implicações da falta de atividade do CMAH com mais detalhes, um modelo de nocaute Cmah em camundongos é de grande interesse na pesquisa básica e aplicada. O método de análise para determinar o fenótipo deste modelo de rato é aqui descrito em detalhe e é baseado na detecção de ácido N-acetilneuraminico e ácido N-glicolilenuraminico no fígado e leite de camundongos de tipo selvagem e Cmah knock-out. Os ácidos sialicos endógenos são liberados e derivados com o-fenilenodiamina para gerar derivados fluorogénicos, os quais podem ser posteriormente analisados ​​por HPLC. O protocolo apresentado pode serTambém aplicou para a análise de amostras de leite e tecido de várias outras origens e pode ser útil para investigar os efeitos nutricionais e da saúde do ácido N-glicoliluramina.

Introduction

O ácido N-acetilneuraminico (Neu5Ac) e o ácido N-glicolneuraminico (Neu5Gc) são os ácidos sialicos mais comuns na maioria dos mamíferos 1 . Embora capaz de sintetizar Neu5Ac de forma endógena, os seres humanos não são capazes de produzir Neu5Gc devido a uma deleção primária de exão no gene CMAH que codifica uma hidroxilase 2 , 3 de CMP-Neu5Ac. No entanto, os produtos alimentares baseados em animais podem ser fontes dietéticas de Neu5Gc 4 , 5 , 6 , levando à produção de anticorpos anti-Neu5Gc e, portanto, desencadeiam uma resposta imune em direção a Neu5Gc 7 . Este efeito dietético de Neu5Gc é suspeito de contribuir para a inflamação crônica e várias outras doenças 8 , 9 , 10 . A fim de compreender de forma abrangente os efeitos de Neu5Gc em hUm modelo animal para o estudo sistemático dos efeitos de ácidos sialicos de origem alimentar é altamente desejável. Embora os protocolos baseados na reação em cadeia da polimerase (PCR) para a análise de camundongos nocaute estão bem estabelecidos e uma maneira conveniente para a avaliação genotípica, a análise funcional do fenótipo no nível metabólico requer métodos de análise mais específicos. O fenótipo de um modelo de rato knock-out Cmah pode ser avaliado isolando e analisando a composição de ácidos siálicos em amostras de fígado ou leite. Vários métodos para a detecção de ácidos siiálicos em tecidos animais foram relatados anteriormente: reagir ácidos siálicos com resorcinol 11 ou ácido tiobarbitúrico 12 resultam na formação de um produto cromóforo e podem ser simplesmente analisados ​​usando uma configuração baseada em platereader, mas apenas o sialico total O teor de ácido pode ser determinado. Alternativamente, a análise de ácidos siálicos também foi descrita utilizando cromatografia em fase gasosa13 , espectrometria de massa MALDI-ToF 14 ou métodos amperométricos 15 . No entanto, os métodos de análise de ácido siálico mais comummente aplicados são baseados em liberação hidrolítica, seguidos de derivação de fluorescência e subsequente cromatografia líquida de alto desempenho 16 , 17 , 18 .

Protocol

Os procedimentos envolvendo assuntos de animais foram aprovados pelo Comitê de Ética do Centro de Animal Experimental da Universidade Agrícola de Nanjing de acordo com as Diretrizes Nacionais para o Bem-estar Animal Experimental (Ministério da Ciência e Tecnologia, PR da China, 2006) com os animais alojados em um SPF Facilidade (ID de permissão: SYXK-J-2011-0037). 1. Cmah Knock-out Mouse Model Use ratinhos C57Bl / 6 de tipo selvagem do Centro de Medicina Comparada d…

Representative Results

Uma visão geral esquemática do método de análise descrito é mostrada na Figura 1 e inclui o isolamento de ácidos sialicos a partir de amostras de leite e fígado de camundongos mutantes de tipo selvagem e Cmah knock-out, e a derivação de fluorescência e a análise por HPLC desses componentes. A Figura 2 e a Figura 3 mostram cromatogramas de HPLC representativos de ácidos …

Discussion

O protocolo aqui apresentado permite a avaliação fenotípica de camundongos knock-out Cmah homozigotos, analisando e quantificando as quantidades relativas de Neu5Gc de amostras de leite e fígado. A análise foi realizada usando uma configuração padrão de HPLC com detecção de fluorescência. O passo mais crítico deste procedimento é a preparação das colunas de troca de aniões e a realização da cromatografia de troca de aniões; Para resolver adequadamente a resina e para coletar as frações corr…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi apoiado em parte pela Fundação de Ciências Naturais da China (números de subvenção 31471703, A0201300537 e 31671854 para JV e LL) e o Plano de 100 Estratos Estrangeiros (número de concessão JSB2014012 a JV).

Materials

Chemicals:
N-acetylneuraminic acid Sigma A0812
N-glycolylneuraminic acid Sigma 50644 1 mg aliquot should be sufficient
o-Phenylenediamine Sigma 694975
Sodium hydrogen sulfite J&K Scientific Ltd 75234
Tools/Materials:
3 mL SPE tubes Supelco Sigma 57024 empty solid phase extraction columns
Luer stopcock Sigma S7396 to stop the flow of the SPE tube
Dowex 1X8 Dow Chemicals Sigma 44340 200-400 mesh
Dounce tissue grinder Sigma D8938 tight fit
HPLC Analysis:
High-recovery HPLC vial Agilent Technologies #5188-2788
HPLC System Shimadzu Nexera
Fluorescence Detector for HPLC Shimadzu RF-20Axs
HPLC Column Phenomenex Hyperclone ODS 250×4.6 mm
LCMS-grade H2O Merck Millipore #WX00011
LCMS-grade Acetonitrile Merck Millipore #100029 Hypergrade
Ammonium hydroxide solution Fluka #44273 puriss. P.a.

Referencias

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Cao, C., Wang, W. J., Huang, Y. Y., Yao, H. L., Conway, L. P., Liu, L., Voglmeir, J. Determination of Sialic Acids in Liver and Milk Samples of Wild-type and CMAH Knock-out Mice.. J. Vis. Exp. (125), e56030, doi:10.3791/56030 (2017).

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