تحديد الأحماض السياليك في الكبد وعينات الحليب من البرية من نوع و<em> CMAH</em> خروج المغلوب الفئران.
Summary
نحن تصف طريقة القائم على هبلك لتحديد N- حمض أسيتيلنورامينيك وحمض N- جليكوليلورامينيك في الكبد الماوس والحليب.
Abstract
كماه (سيتيدين مونوفوسفهات-N-أسيتيلنورامينيك حامض هيدروكسيلاز) هو المسؤول عن أكسدة أحماض سيتيدين أحادي فوسفات – N- أسيتيلنورامينيك في الثدييات. ومع ذلك، لا يمكن للبشر أكسدة حمض السيتيدين مونوفوسفهات-N- أسيتيلنورامينيك إلى حمض سيتيدين مونوفوسفهات-N- جليكولنورامينيك بسبب حذف اكسون الابتدائي للجين كماه . لفهم الآثار والآثار المترتبة على عدم وجود نشاط سماه بمزيد من التفصيل، ونموذج تدق كماه في الفئران هو من اهتمام كبير في البحوث الأساسية والتطبيقية. طريقة التحليل لتحديد النمط الظاهري لهذا النموذج الماوس هو موضح هنا بالتفصيل، ويستند على الكشف عن كل من N- حمض أسيتيلنورامينيك وحمض N- غليكوليلورامينيك في الكبد وحليب البرية من نوع و كماه تدق الفئران. يتم الافراج عن الأحماض السياليك الذاتية و ديريفاتيزد مع o- فينيلينديامين لتوليد المشتقات الفلورية، والتي يمكن تحليلها لاحقا من قبل هبلك. يمكن أن يكون البروتوكول المقدمكما طبقت لتحليل عينات الحليب والأنسجة من مختلف الأصول الأخرى، ويمكن أن تكون مفيدة للتحقيق في الآثار الغذائية والصحية للحمض N-غليكوليلورامينيك.
Introduction
N- حمض أسيتيلنورامينيك (Neu5Ac) وحمض N- جليكولنورامينيك (Neu5Gc) هي الأحماض السياليك الأكثر شيوعا في معظم الثدييات 1 . على الرغم من أن قادرة على تصنيع Neu5Ac داخليا، والبشر ليست قادرة على إنتاج Neu5Gc بسبب حذف اكسون الابتدائي على ترميز الجينات سماه ل هيدروكسيلاز سمب-Neu5Ac 2 ، 3 . ومع ذلك، يمكن للمنتجات الغذائية الحيوانية القائمة على مصادر غذائية من Neu5Gc 4 ، 5 ، 6 ، مما يؤدي إلى إنتاج الأجسام المضادة لمكافحة Neu5Gc، وبالتالي تؤدي إلى استجابة مناعية تجاه Neu5Gc 7 . ويشتبه هذا التأثير الغذائي لل Neu5Gc للمساهمة في التهاب مزمن وأمراض أخرى مختلفة 8 ، 9 ، 10 . من أجل فهم شامل لآثار Neu5Gc في حأومانز، نموذج حيواني للدراسة المنهجية لآثار الأحماض السياليك التي تنقلها الأغذية هو مرغوب فيه للغاية. على الرغم من أن البروتوكولات القائمة على البوليميراز سلسلة من ردود الفعل (ير) لتحليل الفئران التدقرج هي راسخة وطريقة مريحة للتقييم الجيني، والتحليل الوظيفي للنمط الظاهري على مستوى التمثيل الغذائي يتطلب أساليب تحليل أكثر تحديدا. يمكن تقييم النمط الظاهري للماوس تدق نموذج الماوس من خلال عزل وتحليل تكوين الأحماض السياليك في عينات الكبد أو الحليب. وقد تم الإبلاغ عن عدة طرق للكشف عن الأحماض السياليك في أنسجة الحيوانات في وقت سابق: رد فعل الأحماض السياليك مع ريسورسنول 11 أو حمض الثيوباربيتوريك 12 يؤدي إلى تشكيل منتج كروموفوريك ويمكن تحليلها ببساطة باستخدام الإعداد بلاتريدر مقرها، ولكن فقط مجموع سياليك قد يتم تحديد محتوى الحمض. بدلا من ذلك، تم وصف تحليل الأحماض السياليك أيضا باستخدام اللوني للغاز13 ، مالدي-توف الطيف الكتلي 14 أو أساليب أمبيروميتريك 15 . ومع ذلك، فإن أساليب تحليل حمض السياليك الأكثر شيوعا تعتمد على الإفراج التحلل، تليها مشتق مضان واللاحقة عالية الأداء اللوني السائل 16 ، 17 ، 18 .
Protocol
Representative Results
Discussion
يسمح البروتوكول هنا تقديم التقييم phenotypical من متماثل الفئران خروج المغلوب Cmah من خلال تحليل وقياس كميات النسبية Neu5Gc من الحليب والكبد العينات. تم إجراء التحليل باستخدام إعداد هبلك القياسية مع الكشف مضان. الخطوة الأكثر أهمية من هذا الإجراء هو إعداد الأعمدة تبادل أن?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد دعم هذا العمل جزئيا من قبل مؤسسة العلوم الطبيعية في الصين (أرقام المنحة 31471703، A0201300537 و 31671854 ل جف و ل)، و 100 خطة المواهب الخارجية (منحة رقم JSB2014012 إلى جف).
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. |
References
- Lamari, F. N., Karamanos, N. K. Separation methods for sialic acids and critical evaluation of their biologic relevance. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 781 (1-2), 3-19 (2002).
- Irie, A., Koyama, S., Kozutsumi, Y., Kawasaki, T., Suzuki, A. The molecular basis for the absence of N-glycolylneuraminic acid in humans. J Biol Chem. 273 (25), 15866-15871 (1998).
- Chou, H. H., et al. A mutation in human CMP-sialic acid hydroxylase occurred after the Homo-Pan divergence. Proc Natl Acad Sci U S A. 95 (20), 11751-11756 (1998).
- Rehan, I. F., et al. Large-Scale Glycomics of Livestock: Discovery of Highly Sensitive Serum Biomarkers Indicating an Environmental Stress Affecting Immune Responses and Productivity of Holstein Dairy Cows. J Agric Food Chem. 63 (48), 10578-10590 (2015).
- Wang, B., McVeagh, P., Petocz, P., Brand-Miller, J. Brain ganglioside and glycoprotein sialic acid in breastfed compared with formula-fed infants. Am J Clin Nutr. 78 (5), 1024-1029 (2003).
- Yao, H. L., et al. Quantification of sialic acids in red meat by UPLC-FLD using indoxylsialosides as internal standards. Glycoconj J. 33 (2), 219-226 (2016).
- Nguyen, D. H., Tangvoranuntakul, P., Varki, A. Effects of natural human antibodies against a nonhuman sialic acid that metabolically incorporates into activated and malignant immune cells. J Immunol. 175 (1), 228-236 (2005).
- Byres, E., et al. Incorporation of a non-human glycan mediates human susceptibility to a bacterial toxin. Nature. 456 (7222), 648-652 (2008).
- Hedlund, M., Padler-Karavani, V., Varki, N. M., Varki, A. Evidence for a human-specific mechanism for diet and antibody-mediated inflammation in carcinoma progression. Proc Natl Acad Sci U S A. 105 (48), 18936-18941 (2008).
- Tangvoranuntakul, P., et al. Human uptake and incorporation of an immunogenic nonhuman dietary sialic acid. Proc Natl Acad Sci U S A. 100 (21), 12045-12050 (2003).
- Svennerholm, L. Quantitative estimation of sialic acids. II. A colorimetric resorcinol-hydrochloric acid method. Biochim Biophys Acta. 24 (3), 604-611 (1957).
- Warren, L. The thiobarbituric acid assay of sialic acids. J Biol Chem. 234 (8), 1971-1975 (1959).
- Kakehi, K., Maeda, K., Teramae, M., Honda, S., Takai, T. Analysis of sialic acids by gas chromatography of the mannosamine derivatives released by the action of N-acetylneuraminate lyase. J Chromatogr. 272 (1), 1-8 (1983).
- Wheeler, S. F., Domann, P., Harvey, D. J. +3)-+and+alpha(2+–>+6)-isomers.”>Derivatization of sialic acids for stabilization in matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry and concomitant differentiation of alpha(2 –> 3)- and alpha(2 –> 6)-isomers. Rapid Commun Mass Spectrom. 23 (2), 303-312 (2009).
- Hurum, D. C., Rohrer, J. S. Determination of sialic acids in infant formula by chromatographic methods: a comparison of high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection and ultra-high-performance liquid chromatography methods. J Dairy Sci. 95 (3), 1152-1161 (2012).
- Ito, M., et al. An improved fluorometric high-performance liquid chromatography method for sialic acid determination: an internal standard method and its application to sialic acid analysis of human apolipoprotein. E. Anal Biochem. 300 (2), 260-266 (2002).
- Naito, Y., et al. Germinal Center Marker GL7 Probes Activation-Dependent Repression of N-Glycolylneuraminic Acid, a Sialic Acid Species Involved in the Negative Modulation of B-Cell Activation. Mol Cell Biol. 27 (8), 3008-3022 (2007).
- Manzi, A. E., et al. High-pressure liquid chromatography of sialic acids on a pellicular resin anion-exchange column with pulsed amperometric detection: a comparison with six other systems. Anal Biochem. 188 (1), 20-32 (1990).
- Hedlund, M., et al. N-glycolylneuraminic acid deficiency in mice: implications for human biology and evolution. Mol Cell Biol. 27 (12), 4340-4346 (2007).
- Platt, R. J., et al. CRISPR-Cas9 knockin mice for genome editing and cancer modeling. Cell. 159 (2), 440-455 (2014).
- Zangala, T. Isolation of genomic DNA from mouse tails. J Vis Exp. (6), e246 (2007).
- Willingham, K., et al. Milk collection methods for mice and Reeves’ muntjac deer. J Vis Exp. (89), (2014).
- Goncalves, L. A., Vigario, A. M., Penha-Goncalves, C. Improved isolation of murine hepatocytes for in vitro malaria liver stage studies. Malar J. 6, 169 (2007).
