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> Vorgeformte Fibrillen (PFFs)--Ein neuartiger Ansatz zur Modellierung von Neurodegeneration
Die Proteinaggregation ist ein wesentliches pathologisches Merkmal neurodegenerativer Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit (AD), der Parkinson-Krankheit (PD), der amyotrophen Lateralsklerose (ALS) und der Huntington-Krankheit (HD). Unter pathologischen Bedingungen schließen sich Tau, Amyloid beta, alpha-Synuclein, TDP-43, Huntingtin und andere Proteine zu einer Vielzahl unerwünschter Strukturen zusammen, die von Oligomeren und präfibrillären Anordnungen bis hin zu hochgradig strukturierten Anhäufungen reichen. Die fibrilläre Struktur stellt eine schnelle Wachstumsphase der Proteinaggregation dar, da diese Fibrillen "aktiv" sind und schnell Monomere für die Dehnung rekrutieren. Außerdem brechen diese Fibrillen nach dem Zufallsprinzip in kürzere Fragmente auf, die als "Samen" fungieren könnten, die auf andere Zellen übertragen werden und unabhängig voneinander Monomere zur Bildung neuer Fibrillen rekrutieren. Vorgeformte Fibrillen (Pre-formed fibrils, PFFs) sind in vitro gebildete aktive Fibrillen, die diese "Seeding"-Aktivität haben und in der Lage sind, kontinuierlich lösliche endogene pathologische Proteine zu rekrutieren, um Anhäufungen zu bilden und schließlich neurodegenerative Pathologien zu induzieren.
Die Entwicklung zuverlässiger Krankheitsmodelle ist von entscheidender Bedeutung für die Erforschung der pathologischen Mechanismen, für die Bewertung der Wirksamkeit therapeutischer Maßnahmen und die Beurteilung der Sicherheit von Arzneimittelkandidaten. Im Vergleich zu herkömmlichen Ansätzen der Krankheitsmodellierung hängt die durch PFFs induzierte Pathologie nicht von der Gen-Editierung oder von chemischen oder physikalischen Schäden ab und kann die natürlich vorkommenden pathologischen Prozesse besser nachahmen. Daher ist PFFs ein neuer Ansatz für die Modellierung neurodegenerativer Erkrankungen.
PFFs können aus Monomeren entweder durch Inkubation bei 37°C und Schütteln oder durch Heparininduktion erzeugt werden. Qualitätskontrolle und präzise Vorbereitung sind wichtig für erfolgreiche Experimente. Ein wichtiger Aspekt für die erfolgreiche Induktion von PFFs ist die Verwendung eines qualitativ hochwertigen Monomers mit hoher Reinheit, hoher Konzentration und korrekter Konformation. Da die PFFs in Zell- und Tierversuchen eingesetzt werden, ist die Kontrolle von Endotoxinen ebenfalls ein wichtiger Faktor. Darüber hinaus sollten die PFFs vor ihrer Verwendung mittels Ultraschall auf eine Länge von 50 nm oder kürzer gebracht werden, um die Rekrutierungsaktivität der PFFs zu gewährleisten und die Endozytose der PFFs zu erleichtern.
Die Morphologie und die Aktivität der PFFs konnten mit Hilfe des Elektronenmikroskops bzw. des Thioflavin T (ThT)-Fluoreszenztests überprüft werden. Erfolgreich induzierte PFFs zeigen unter dem Elektronenmikroskop eine Fibrillenstruktur. Der ThT-Test ist ein klassischer Test zum Nachweis von β-Sheet-Strukturen. Während PPFs Monomere rekrutieren, häufen sie immer mehr β-Sheet-Strukturen an. Wenn ThT an die β-Sheet-Struktur bindet, erhöht sich der Fluoreszenzwert, was die Aktivität der PFFs widerspiegelt.
Aneuro ist die Marke von ACROBiosystems, die sich auf den Bereich der Neurowissenschaften konzentriert. Aneuro bietet Tau-441-PFFs, Alpha-Synuclein-PFFs, Amyloid-Beta-PFFs, TDP-43-PFFs und SOD-1-PFFs an und unterstützt und beschleunigt damit die Entwicklung zuverlässiger neurodegenerativer Modelle.
| Molecule | Cat. No. | Product Description | Monomer Source | Expression System | Preorder/Order |
|---|---|---|---|---|---|
| Tau | TAU-H5115 | Human Tau-441/2N4R Pre-formed Fibrils Protein, Tag Free | TAU-H5117 | E.coli | |
| TAU-H5116 | Human Tau-441 K18 Pre-formed Fibrils Protein, Tag Free | TAU-H5114 | E.coli | ||
| TAU-H5113 | Human Tau-441 K18 (P301L) Pre-formed Fibrils Protein, Tag Free | TAU-H5118 | E.coli | ||
| Alpha-Synuclein | ALN-H5114 | Human Alpha-Synuclein (A53T) Pre-formed Fibrils Protein, Tag Free | ALN-H5116 | E.coli | |
| ALN-H5115 | Human Alpha-Synuclein Pre-formed Fibrils Protein, Tag Free | ALN-H5214 | E.coli | ||
| ALN-H51H4 | Human Alpha-Synuclein Pre-formed Fibrils Protein, His Tag | ALN-H52H8 | E.coli | ||
| ALN-M51H3 | Mouse Alpha-Synuclein Pre-formed Fibrils Protein, His Tag | ALN-M52H6 | E.coli |
Meanwhile, alpha-synuclein PFFs,Amyloid beta PFFs,TDP-43 PFFs,SOD-1 PFFs are under development. Nachricht schicken
TEM of Human Tau-441/2N4R Pre-formed Fibrils Protein (Cat. No. TAU-H5115).
TEM of Human Tau-441 K18 (P301L) Pre-formed Fibrils Protein (Cat. No. TAU-H5113).
HEK293/Human Tau(GFP) Stable Cell Line were transduced with Human Tau-441 / 2N4R Pre-formed Fibrils Protein, Tag Free (ThT active) (Cat. No. TAU-H5115) and Human Tau-441 / 2N4R Protein, Tag Free (MALS verified) (Cat. No. TAU-H5117) respectively. The fluorescence of GFP-Tau (Green) and DAPI (Blue) were detected by confocal microscope. A. Lipo2000 transduction. B. Lipo2000 and Human Tau-441 / 2N4R Protein, Tag Free (MALS verified) transduction. C. Lipo2000 and Human Tau-441 / 2N4R Pre-formed Fibrils Protein, Tag Free (ThT active) transduction. Scale bars, 50 μm.
Aggregation of Tau was visualized in organoids incubated with Tau PFFs, represented by the thickening of lines in red. Increasing concentration of PFFs resulted in a more noticeable aggregation of Tau.
With the addition of α-syn PFFs into the organoid model, swelling of axon microtubules and neuron density loss is visualized. In comparison to control, significant microtubule loss (thin green lines) suggests oxidative stress stemming from addition of PFFs.
1. Stroo E, Koopman M, Nollen EA, Mata-Cabana A. Cellular Regulation of Amyloid Formation in Aging and Disease. Front Neurosci (2017). doi: 10.3389/fnins.2017.00064. PMID: 28261044; PMCID: PMC5306383.
2. Guo JL, Lee VM. Seeding of normal Tau by pathological Tau conformers drives pathogenesis of Alzheimer-like tangles. J Biol Chem (2011). doi: 10.1074/jbc.M110.209296. Epub 2011 Mar 3. PMID: 21372138; PMCID: PMC3083182.
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