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Articolo metodologico

In tempo reale tremare-indotta conversione analisi per rilevazione di CWD prioni nel materiale fecale

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DOI:

10.3791/56373

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29 settembre 2017

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* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Qui, presentiamo un protocollo per descrivere una tecnica di amplificazione del prion semplice, veloce ed efficiente, il metodo di conversione indotta da tremare in tempo reale (RT-QuIC).

Abstract

La tecnica RT-QuIC è un sensibili in vitro senza cellula del prion amplificazione saggio basato principalmente sul seminato misfolding e aggregazione del substrato di proteina (PrP) prionica ricombinante usando i semi del prion come modello per la conversione. RT-QuIC è una tecnica novella di alto-rendimento che è analoga alla reazione a catena della polimerasi in tempo reale (PCR). Rilevamento della crescita della fibrilla dell'amiloide è basato sul colorante Tioflavina T, che reagisce in su specifica interazione con proteine ricche ᵦ-foglio. Pertanto, la formazione dell'amiloide possa essere rilevati in tempo reale. Abbiamo tentato di sviluppare un test di screening non invasivo affidabile per rilevare i sprecare prioni (CWD) la malattia cronica in estratto fecale. Qui, in particolare abbiamo adattato la tecnica RT-QuIC per rivelare PrPSc semina attività nelle feci di CWD infettati cervidi. Inizialmente, l'attività di semina degli estratti fecali che abbiamo preparato era relativamente basso in RT-QuIC, probabilmente a causa di potenziali inibitori di dosaggio del materiale fecale. Per migliorare l'attività semina degli estratti di feci e rimuovere potenziali inibitori di dosaggio, abbiamo omogeneizzato i campioni fecali in un tampone contenente detergenti e inibitori della proteasi. Abbiamo anche presentato i campioni di diverse metodologie per concentrarsi PrPSc sulla base di precipitazione della proteina usando acido fosfotungstico sodio e forza centrifuga. Infine, gli estratti di feci sono stati testati da ottimizzato RT-QuIC che comprendeva la sostituzione del substrato nel protocollo per migliorare la sensibilità di rilevazione. Così, abbiamo stabilito un protocollo per rilevazione sensibile del prione CWD semina attività nelle feci di cervidi pre-clinici e clinici di RT-QuIC, che può essere uno strumento pratico per la diagnosi non invasiva di CWD.

Introduzione

Malattie da prioni o encefalopatie spongiformi trasmissibili (TSE) sono disordini neurodegenerative compreso la malattia di Creutzfeldt – Jakob (CJD) negli esseri umani, l'encefalopatia spongiforme bovina (BSE) nei bovini, scrapie nelle pecore e capre e di sprecare cronica malattia (CWD) nei cervidi 1,2. Le TSE sono caratterizzate da aspetto spongiforme distintivo e perdita di neuroni nel cervello. Secondo l'ipotesi della "proteina solo", i prioni sono costituiti principalmente di PrPSc ('Sc' scrapie) 3, un'isoforma misfolded della proteina prionica cellulare host-codificati,....

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Protocollo

1. RT-QuIC utilizzando il materiale fecale

  1. preparazione di cervide feci estratti
    1. Make omogeneato fecale con l'aggiunta di 1 g di materiale fecale a 10 mL di feci estrarre buffer (20 mM sodio fosfato, pH 7.1, 130 mM NaCl, 0.05% Tween 20, 1 mM PMSF e 1 x completare inibitori della proteasi, privo di EDTA) per ottenere una concentrazione finale di 10% (p/v). Il buffer di omogeneizzazione possa essere preparato prima dell'utilizzazione e conservato a -20 ° C.
    2. Omogenizzazione pellet fecali (1 g) e buffer (10 mL) in tubi (ad es., gentleMACS M tubi) utilizzando un dissociatore con un programma preimpostato dal produttore per le ....

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Risultati

Gli estratti fecali CWD preparati al 10% (p/v) erano in grado di reazione RT-QuIC del seme, tuttavia la sensibilità di rilevazione era basso 27. Utilizzando un buffer specifico per omogeneizzazione fecale era un passaggio fondamentale per evitare la fluorescenza di fondo alto in reazioni RT-QuIC concomitante all'uso del substrato rPrP mouse piuttosto che rPrP di cervi che ha permesso di ottenere più specifici risultati 27. L'aggiunta di NaPT.......

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Discussione

RT-QuIC precedentemente è stata impiegata per rilevare i prioni CWD in urina ed estratti fecali di oralmente infetti cervi bianco - muniti e cervo mulo 38. Il sistema illustrato in questo manoscritto è un metodo adattato del dosaggio RT-QuIC. Passaggi aggiuntivi furono incorporati nell'analisi di RT-QuIC "classica" per migliorare la rilevazione e la sensibilità del dosaggio per i prioni CWD nel materiale fecale degli animali infetti.

La bassa sensibilità di rilevazione .......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Siamo grati al Dr. Byron Caughey (NIH Rocky Mountain Laboratories) per fornire formazione ed il plasmide di espressione batterica PrP cervide. SG è supportato dal programma Canada Research Chair. Riconosciamo che il finanziamento per la ricerca a SG di Genome Canada, Prion Alberta Research Institute, Alberta agricoltura e silvicoltura attraverso Genome Alberta e l'Università di Calgary a sostegno di questo lavoro. Riconosciamo un assegno di ricerca dalla Margaret Gunn Foundation for Animal Research.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Materiali
Acrodisc seringefiltri PALL4652
amicon Ultra-15 Filtro centrifugo UnitMilliporeUCF901024
BD 10 ml seringeVWRCA75846-842
CloramfenicoloSigma-AldrichC0378
Corning bottle-top filtri sottovuotoSigma-Aldrich431118
Acido etilendiamminotetraacetico (EDTA)Sigma-AldrichE4884
gentleMACS M TubeMiltenyi Biotec130-093-236
Guanidina cloridratoSigma-AldrichG4505
ImidazoleSigma-AldrichI5513
IsopropanoloSigma-AldrichI9516
Kanamicina solfatoSigma-Aldrich60615
Luria-Bertani (LB) brodoThermoFisher Scientific12780029
Cloruro di magnesioSigma-AldrichM9272
N2 integratore (100X)ThermoFisher Scientific15502048
N-lauroilsarcosina sale sodico (sarkosyl)Dispositivi centrifughi Sigma-AldrichML9150
Nanosep con membrana omega 100KPALLOD100C34
Nunc nastri sigillantiThermoFisher Scientific232702
Parafilm MVWR52858-000
fenilmetilsulfonile fluoruro (PMSF)Sigma-AldrichP7626
Compresse inibitore della proteasiRoche
Cloruro di sodioSigma-AldrichS3014
Desossicolato di sodioSigma-AldrichD6750
Dodecil solfato di sodio (SDS)Calbiochem7910-OP
fosfato di sodioSigma-Aldrich342483
Fosfato di sodio bibasico anidroSigma-AldrichS9763
Fosfato di sodio monobasico monoidratoSigma-AldrichS9638
Fosfotostato di sodio idrato (NaPTA)Sigma-Aldrich496626
Tioflavina TSigma-AldrichT3516
Tris-idrossi-metil-ammino-metano (Tris)Sigma-AldrichT6066
Triton-100Calbiochem9410-OP
Tween 20Sigma-AldrichP7949
NomeAziendaNumero di catalogoComments
Buffer e soluzioni commerciali
BugBuster Master MixNogagen71456-4
Ni-NTA superflowQiagen1018401
Soluzione salina tamponata con fosfato (PBS) pH 7,4 (1X)Life TechnoligiesP5493
Acqua distillata ultrapuraInvitrogen10977015
NameCompanyNumero di catalogoComments
Standard e kit commerciali
Express Sistema di autoinduzione 1Novagen71300-4
Pierce BCA Protein AssayKit ThermoFisher Scientific23227
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Configurazione dell'attrezzatura
AKTA sistemi di purificazione delle proteine FPLCGE Healthcare Life Sciences
Beckman Avanti J-25 CentrifugaBeckman Coulter
Beckman Rotore Beckman JA-25.50Beckman Coulter
Rotore Beckman JA-10Beckman Coulter
FLUOstar Lettore di micropiastre OmegaBMG Labtech
gentleMACS DissociatorMiltenyi Biotec130-093-235
NameCompanyCatalog NumberComments
Sofware
Analisi dei dati MARSSoftware BMG Labtech
GraphPad Prism6GraphPad
4693159001

Riferimenti

  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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Ristampe e permessi

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