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방법 논문

인간의 중추 신 경계에서 Endopeptidomic 분석을 위한 시료 준비

8.6K 조회수

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DOI:

10.3791/56244

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2017년 12월 4일

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이 논문에서

요약

인간의 뇌 척추 액체 (CSF)에 내 인 성 펩 티 드의 질량 spectrometric 분석 하는 방법을 제시 합니다. 채용 함으로써 분자량 컷오프 필터링, 크로마 사전 분류, 대량 spectrometric 분석 및 펩 티 드 식별 전략의 후속 조합, 그것은 거의 10 배 비해 알려진된 CSF peptidome 확장 가능 이전 연구입니다.

초록

이 프로토콜 인간의 뇌 척추 액체 (CSF)에 내 인 성 펩 티 드를 식별 하기 위해 개발 하는 방법을 설명 합니다. 이 위해 이전 개발된 방법 분자량 컷오프 (MWCO) 여과에 기반 하 고 대량 spectrometric 분석 오프 라인 높은 pH 역 상 HPLC 사전 분류 단계와 결합 되었다.

CSF로 분 비 중추 세포에 의해 창 고 분자의 제거를 위한 주요 통로 이다. 따라서, 중앙 신경 시스템에 많은 프로세스 CSF, 그것에 게 귀중 한 진단 유체 렌더링에 반영 됩니다. CSF는 8-9 배나의 농도 범위에 걸쳐 있는 단백질을 포함 하는 복잡 한 구성, 있다. 단백질, 게다가 이전 연구 또한 내 인 성 펩 티 드의 많은 수의 존재를 증명 하고있다. 단백질 보다 덜 광범위 하 게 공부 하는 동안이 또한 생체로 잠재적인 관심을 고정할 수 있습니다.

내 인 성 펩 티 드 MWCO 여과 통해 CSF 단백질 함량에서 분리 되었다. 샘플에서 대부분의 단백질 콘텐츠를 제거 하 여 공부 샘플 볼륨 및 그로 인하여 또한 내 인 성 펩 티 드의 총 금액 증가 가능 하다. 침투 펩 티 드 혼합물의 복잡성 역 위상 LC MS 분석 전에 알칼리 pH에서 (RP) HPLC 사전 분류 단계를 포함 하 여 해결 했다. 분류는 결합 되었다 60 분수 12에 풀링된 했다 간단한 연결 계획, 분석 시간 소비 함으로써 감소 될 수 있었다 아직도 크게 공동 차입을 피하고 있는 동안.

자동화 된 펩 티 드 식별 3 가지 펩타이드/단백질 식별 소프트웨어 프로그램을 사용 하 고 이후 결과 결합 하 여 수행 되었다. 다른 프로그램 보완 보다는 세 사이 겹쳐 식별의 15%와 비교 했다.

서론

뇌 척추 액체 (CSF)에서 생체 신경 퇴행 성 질환으로 현재 연구를 변형 시키고 있다. 전세계1,2, 펩 티 드 아 밀 로이드 베타 단백질 타우 microtubule 안정화의 구성 된 바이오 마커 triplet 사람들은 Alzheimer의 질병, 60 백만 이상에 영향을 미치는 가장 일반적인 신경 장애, 그리고 phosphorylated 타우 형태, 높은 감도와 특이성, 질병을 검색할 수 있습니다 및 진단 연구 조건3에 포함 되었습니다. 다른 신경 퇴행 성 질환, 파 킨 슨 병, 다 발성 경화 증 등에서 proteomic 연구의 일부는 현재 임상 연구4,5 에서에서 평가 받고 있다 수많은 바이오 마커 후보 식별 6.

CSF에는 단백질, 함께 내 인 성 펩 티 드7,8,9

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프로토콜

아래에 설명 된 프로토콜은 많은 양의 내 인 성 펩 티 드 인간 CSF15에 발견 했다 이전 연구에서 사용 되는 것의 세련 된 버전입니다. 원래 프로토콜에 대 한 업데이트 CSF의 화학 사전 처리에 사소한 변경 뿐만 아니라 오프 라인 높은 pH RP HPLC 사전 분류에 사용 되는 그라데이션의의 최적화를 포함 한다.

윤리적인 고려 사항

스웨덴 환자 및 제어 자료의 모든 연구 윤리 위원회에 의해 승인 되었습니다: 세인트 예란 (참고 2005-554-31/3). 암스테르담 치 매 코 호트에서 CSF 샘플 및 신경과 신경외과, 런던 국립 병원에서 수집 된 샘플 모든 참여 환자 로부터 서 면된 동의와 승인 지역 윤리 위원회에서 연구를 위해 사용 되었다. 여기 주로 활용 자료 진단 목적 샘플에서 왼쪽 위에 CSF 이루어져 있고 우리의 연구에 포함 되 고 전에 취소 확인 했다. 다시 개별 기증자 또는 기증자의 그룹 샘플 추적의 아무 가능성도 있다.

1. 인간의 뇌 척추 액체 (CSF)의 추출:

  1. 허리 빵 꾸 (훈련 된 의사에 의해 수행 되어야 합니다)를 통해 CSF를....

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결과

여기 설명 하는 방법은 적용 되어 있으며 샘플 사전 분류 (표 1)을 도입 하기 전에 세 가지 연구에서 평가. 첫 번째 연구는 MALDI 표적 격판덮개에 CSF 분수를 안보에 대 한 오프 라인 LC를 사용 하 고 730 확인 된 내 인 성 펩 티 드11결과. 두 다음 연구에서 isobaric 라벨 고용 되었다. 케이스/제어에 주로 식별 및 CSF endopeptidome에 프로테옴 잠재적인 생체의 특성에 대 한 동시에 연구24, 두 번째 연구 isobaric labelling에 치료 효과 vivo에서 모니터링 사용 되었다 36 h16이상의 CSF에 펩 티 드 식에서 γ-secretase 억제제의. 케이스/제어 연구에 437 내 인 성 펩 티 드 확인 되었다, 64의 농도와 개인 사이 크게 변경 된와 건강 한 컨트롤. 셋째, 치료 연구, 식별 1798 내 인 성 펩 티 드, 11 모니터링.......

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토론

높은 pH RP HPLC 사전 분류 하는 단계 내 인 성 펩 티 드의 복구에 대 한 이전 개발된 프로토콜 분자량 외11 의 상대 샘플 복잡성을 감소 및 그로 인하여 5-fold 더 큰 허용 공부를 해야 샘플 볼륨. 이, 차례로, 각 분수에 펩 티 드의 부분 집합의 농도 증가 하 고 그로 인하여 낮은 풍부한 펩 티 드는 검출의 기회를 향상.

동시에 3 개의 proteomic 소프트웨어 고용 내 인 성 펩 티 드에 대 한 식별 전략을 수행 하 여 알려진된 CSF endopeptidome 이상 10 확장 가능 했다. 16,395 내 인 성 펩 티 드의 총 시료 풀링된 CSF에 예비 시험에서 확인 되었다. 식별 중 많은 수의 내 인 성 펩 티 드 단백질 신경 장애의 맥락에서 언급 이전에서 파생 했다. 위의 연구에서 확인 된 몇 가지 펩 티 드 현재 우리의 실험실에서 생체로 평가 되 고 있다. 이 프로세스가 합성 analogues 무거운 동위 원.......

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공개 사항

아니 경쟁 관심사, 금융 또는 기타, 작가 사이 보고 되었습니다.

감사의 글

많은 Tanveer Batth와 동료 조언 사전 분류 방법 설정에 대 한 감사 합니다.

이 작품에서 스웨덴 연구 위원회는 Wallström 및 Sjöblom 재단, 총 및 베 Stohne 기초 Stiftelse, 매 그 너 스 Bergwall 재단, Åhlén 재단, Alzheimerfonden, Demensförbundet, Stiftelsen 염 자금에 의해 지원 되었다 Gamla Tjänarinnor는 크누트와 앨리스 발 렌 버그 재단, Frimurarestiftelsen을 FoU 서쪽 Götalandsregionen.

이 프로젝트에 대 한 자금 지원의 주요 받는 Kaj Blennow, 헨릭 Zetterberg와 요한 Gobom 했다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
  1 M 트리에틸암모늄 바이카보네이플루카, 시그마-알드리치17902-100ML티브
  8 M 구아니디늄 염산염Sigma-AldrichG7294-100MLGdnHCl
Tris(2-carboxyethyl)phosphine hydrochloridePierce20490TCEP
IodoacetamideSIGMAI1149-5GIAA
Hydroxylamine 50% (w/w)Sigma-Aldrich457804-50ML
Acetonitrile, Far UV, HPLC gradient gradeSigma-Aldrich271004-2L재질 보기
포름산Fluka, Sigma-Aldrich 56302-1mL-FFA
트리플루오르로아세트산시그마-알드리치T6508-10AMPTFA
수산화암모늄 용액시그마-알드리치 30501-1L-1MNH4OH
Amicon Ultra-15 원심 필터 유닛과 Ultracel-30 멤브레인Merck MilliporeUFC903024MWCO 필터
Sep-Pak C18, 100 mgWatersWAT023590SPE-column
Resprep 12-port SPE Manifold Restek26077진공 매니폴드
TMT10plex 등압 라벨 시약 세트Thermo Fisher Scientific90110TMT10plex
UltiMate 3000 RSLCnano LC 시스템Dionex5200.0356온라인 시료 분리
Ultimate 3000 RPLC 신속 분리 바이너리 시스템DionexIQLAAAGABHFAPBMBEZ오프라인 high-pH 분별
Orbitrap Fusion Tribrid 질량분석기Thermo ScientificIQLAAEGAAPFADBMBCX시료 분석용 질량분석기
Proteome Discoverer 2.0 Thermo Fisher ScientificIQLAAEGABSFAKJMAUH단백질체학 검색 플랫폼
Mascot v2.4Matrix Science - 단백질체학 검색 엔진
Sequest HTThermo - 단백질체학 검색 엔진
피크스 v7.5 생물정보학 솔루션(Bioinformatic Solutions Inc.) - 단백질체학 검색 엔진
찬사 PepMap 100, 75 µ m x 2cm, C18, 100 & Aring; 기공 크기, 3 & 마이크로; m 입자 크기Thermo Fisher Scientific164535트랩 컬럼 (나노 HPLC)
Acclaim PepMap C18, 75 µ m x 500mm, 100Å 모공 크기,  2 &마이크로; m 입자 크기Thermo Fisher Scientific164942분리 컬럼 (나노 HPLC)
Savant SpeedVac 고용량 농축기Thermo Fisher ScientificSC210A-230SpeedVac / Vacuum 농축기
XBridge 펩타이드 BEH C18 컬럼, 130 Å, 3.5 &마이크로; m, 2.1mm X 250mmWaters186003566분리 컬럼(마이크로 HPLC)
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참고문헌

  1. Wimo, A., et al. The worldwide costs of dementia 2015 and comparisons with 2010. Alzheimers Dement. 13 (1), 1-7 (2017).
  2. Scheltens, P., et al. Alzheimer's disease. Lancet. 388 (10043), 505-517 (2016).
  3. Dubois, B., et al.

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