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Artigo de método

Em tempo real a tremer induzida por conversão ensaio para detecção de príons CWD em Material Fecal

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DOI:

10.3791/56373

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29 de setembro de 2017

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* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Aqui, apresentamos um protocolo para descrever uma técnica de amplificação de prião simples, rápido e eficiente, o método de conversão de tremor induzido em tempo real (RT-QuIC).

Resumo

A técnica de RT-QuIC é um sensível em vitro príon celular livre amplificação ensaio baseado principalmente no semeado enrolamento e agregação de substrato de proteína (PrP) recombinante do prião usando sementes de príon como um modelo para a conversão. RT-QuIC é uma nova técnica de alta produtividade, que é análoga à reação em cadeia da polimerase em tempo real (PCR). Deteção de crescimento de amiloide fibrila baseia-se o corante Thioflavin T, que fluoresce a mediante interação específica com proteínas ricas ᵦ-folha. Assim, a formação de amiloide pode ser detectada em tempo real. Procurou-se desenvolver um teste de rastreio não-invasiva confiável para detectar os príons de doença (CWD) desperdiçando crônica no extrato fecal. Aqui, nós adaptamos especificamente a técnica de RT-QuIC revelará o PrPSc semeadura atividade nas fezes de CWD infectado cervídeos. Inicialmente, a atividade de propagação dos extratos fecais que estamos preparados foi relativamente baixa em RT-QuIC, possivelmente devido a potenciais inibidores de ensaio no material fecal. Para melhorar a atividade de preparação de extratos de fezes e remover potenciais inibidores de ensaio, nós homogeneizado as amostras fecais em um buffer que contém detergentes e inibidores de protease. Também apresentámos as amostras de diferentes metodologias para concentrar o PrPSc com base na precipitação de proteínas usando ácido fosfotúngstico de sódio e força centrífuga. Finalmente, os extratos de fezes foram testados por otimizado RT-QuIC que incluiu a substituição de substrato no protocolo para melhorar a sensibilidade da deteção. Assim, estabelecemos um protocolo para a deteção sensível de príons CWD semeadura atividade nas fezes de cervídeos pré-clínicos e clínicos por RT-QuIC, que pode ser uma ferramenta prática para o diagnóstico não-invasivo de CWD.

Introdução

Doenças do prião ou encefalopatias espongiformes transmissíveis (EET) são doenças neurodegenerativas, incluindo a doença de Creutzfeldt - Jakob (CJD) em humanos, a encefalopatia espongiforme bovina (EEB) em bovinos, tremor epizoótico dos ovinos e caprinos e desperdiçando crônica doença (CWD) em cervídeos 1,2. EET caracterizam-se pela aparência distintiva espongiforme e perda de neurônios do cérebro. De acordo com a hipótese de "proteína apenas", príons são principalmente compostos de PrPSc ('Sc' para o tremor epizoótico) 3, uma isoforma misfolded da proteína príon celular cod....

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Protocolo

1. RT-QuIC usando Material Fecal

  1. preparação de cervídeos provenientes de fezes de extratos
    1. Make homogenate fecal pela adição de 1 g de material fecal para 10 mL de fezes Extraia buffer (fosfato de sódio de 20 mM, pH 7.1, 130 mM de NaCl, 0,05% Tween 20, 1 mM PMSF e 1x completam os inibidores de protease, EDTA-free) para dar uma concentração final de 10% (p/v). O buffer de homogeneização pode ser preparado antes da utilização e armazenado a -20 ° C.
    2. Homogenize pelotas fecais (1g) e buffer (10 mL) em tubos (por exemplo, tubos de gentleMACS M) usando um dissociador com um programa pré-estabelecido do fabricante para proteínas....

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Resultados

Os extratos fecais CWD preparados em 10% (p/v) foram capazes de reação de RT-QuIC de sementes, ainda a sensibilidade da deteção era baixa 27. Usar uma reserva específica para homogeneização fecal foi um passo fundamental para evitar a fluorescência de fundo elevado em RT-QuIC reações concomitantes ao uso de substrato de rato rPrP ao invés de veado rPrP que permitiu para obter mais específico resulta 27. A adição de NaPTA precipitação reduzid.......

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Discussão

RT-QuIC anteriormente foi empregado para detectar os príons CWD em urina e fezes extractos de infectados oralmente cariacu e veado-mula 38. O sistema mostrado neste manuscrito é um método adaptado do ensaio QuIC-RT. Etapas adicionais foram incorporadas o ensaio de RT-QuIC "clássico" para melhorar a detecção e a sensibilidade do ensaio para príons CWD em material fecal de animais infectados.

A baixa sensibilidade da deteção em extractos de fezes nos levou para o aprimora.......

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Nós estamos gratos ao Dr. Byron Caughey (NIH Rocky Mountain Laboratories) para fornecer a formação e o plasmídeo de expressão bacteriana do PrP de cervídeos provenientes. SG é suportado pelo programa da cadeira de pesquisa do Canadá. Reconhecemos que o financiamento para esta pesquisa para SG do Genome Canadá, príon Alberta Research Institute e Alberta agricultura e silvicultura através do genoma Alberta e a Universidade de Calgary para apoiar este trabalho. Reconhecemos uma bolsa de pesquisa da Margaret Gunn Foundation para a pesquisa Animal.

....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Materiais
Filtros de seringa AcrodiscPALL4652
amicon Ultra-15 Unidade de filtro centrífugoMilliporeUCF901024
BD Seringe de 10 mlVWRCA75846-842
CloranfenicolSigma-AldrichC0378
Corning filtros de vácuoSigma-Aldrich431118
Ácido etilenodiaminotetracético (EDTA)Sigma-AldrichE4884
gentleMACS M TubeMiltenyi Biotec130-093-236
Cloridrato de guanidinaSigma-AldrichG4505
ImidazolSigma-AldrichI5513
IsopropanolSigma-AldrichI9516
Sulfato de canamicinaSigma-Aldrich60615
Caldo Luria-Bertani (LB)ThermoFisher Scientific12780029
Cloreto de magnésioSuplemento Sigma-AldrichM9272
N2 (100X)ThermoFisher Scientific15502048
N-lauroilsarcosina sal de sódio (sarkosyl)Dispositivos centrífugos Sigma-AldrichML9150
Nanosep com membrana ômega 100KPALLOD100C34
fitas de vedação NuncThermoFisher Scientific232702
Parafilm MVWR52858-000
fluoreto de fenilmetilsulfonil (PMSF)Sigma-AldrichP7626
Comprimido inibidor de proteaseRoche
Cloreto de sódioSigma-AldrichS3014
Desoxicolato de sódioSigma-AldrichD6750
Dodecil sulfato de sódio (SDS)Calbiochem7910-OP
fosfato de sódioSigma-Aldrich342483
Fosfato de sódio dibásico anidroSigma-AldrichS9763
Fosfato de sódio monobásico monohidratadoSigma-AldrichS9638
Hidrato de fosfotungstato de sódio (NaPTA)Sigma-Aldrich496626
Tioflavina TSigma-AldrichT3516
Tris-Hidroxi-Metil-Amino-Methan (Tris)Sigma-AldrichT6066
Triton-100Calbiochem9410-OP
Tween 20Sigma-AldrichP7949
NomeEmpresaNúmero de CatálogoComentários
Buffers e soluções comerciais
BugBuster Master MixNogagen71456-4
Superfluxo Ni-NTAQiagen1018401
Solução salina tamponada com fosfato (PBS) pH 7.4 (1X)Life TechnoligiesP5493
Água Destilada UltraPuraInvitrogen10977015
NomeEmpresaNúmero de CatálogoComentários
Padrões e kits comerciais
Express Sistema de Autoindução 1Novagen71300-4
Pierce BCA Protein Assay KitThermoFisher Scientific23227
NomeEmpresaNúmero de CatálogoComentários
Configuração do equipamento
AKTA sistemas de purificação de proteínas FPLCGE Healthcare Life Sciences
Centrífuga Beckman Avanti J-25Beckman Coulter
Rotor Beckman JA-25.50Beckman Coulter
Rotor Beckman JA-10Beckman Coulter
Leitor de microplacas FLUOstar OmegaBMG Labtech
gentleMACS DissociatorMiltenyi Biotec130-093-235
NomeEmpresaNúmero de catálogo<strong>Comentários
>Sofware
Análise de dados MARSBMG Labtech
GraphPad Prism6GraphPad software
4693159001

Referências

  1. Watts, J. C., Balachandran, A., Westaway, D. The expanding universe of prion diseases. PLoS Pathog. 2 (3), (2006).
  2. Wadsworth, J. D., Collinge, J. Update on human prion disease. Biochim Biophys Acta. 1772 (6), 598-609 (2007).
  3. Prusiner, S. B.

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Reimpressões e permissões

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