[go: up one dir, main page]

RU2599511C2 - Method of production enriched by sphyngomyelinsintasis extract with using saponin - Google Patents

Method of production enriched by sphyngomyelinsintasis extract with using saponin Download PDF

Info

Publication number
RU2599511C2
RU2599511C2 RU2014147394/15A RU2014147394A RU2599511C2 RU 2599511 C2 RU2599511 C2 RU 2599511C2 RU 2014147394/15 A RU2014147394/15 A RU 2014147394/15A RU 2014147394 A RU2014147394 A RU 2014147394A RU 2599511 C2 RU2599511 C2 RU 2599511C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
saponin
sphingomyelin
protein
buffer
sms1
Prior art date
Application number
RU2014147394/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014147394A (en
Inventor
Ольга Юрьевна Сударкина
Людмила Васильевна Дергунова
Светлана Андреевна Лимборская
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт молекулярной генетики Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт молекулярной генетики Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт молекулярной генетики Российской академии наук
Priority to RU2014147394/15A priority Critical patent/RU2599511C2/en
Publication of RU2014147394A publication Critical patent/RU2014147394A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2599511C2 publication Critical patent/RU2599511C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: pharmaceutics.
SUBSTANCE: invention refers to pharmaceutical industry, namely to production from human tissues of the protein extract is enriched with sphyngomyelinsintase 1. Method consists in sequential extraction of tissue, selected from tissue of human's renal cortex, bland or testicle with buffer containing saponin in concentration of 0.05 and 1 mg/ml.
EFFECT: method described above, allows to obtain extracts with high output of sphyngomyelinsintase 1.
1 cl, 4 dwg, 4 ex

Description

Область техники, к которой относится настоящее изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к области биохимии, молекулярной биологии, медицины и может быть использовано в исследованиях функции сфингомиелинсинтазы человека.The present invention relates to the field of biochemistry, molecular biology, medicine and can be used in studies of the function of human sphingomyelin synthase.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

В исследованиях биологической роли сфингомиелинсинтаз 1 и 2 (SMS1 и SMS2) уровень их экспрессии, как правило, определяют на уровне мРНК и суммарной ферментативной сфингомиелинсинтазной активности лизатов клеток и тканей [Qureshi A, Subathra M, Grey A, Schey K, Del Poeta M, Luberto C. Role of sphingomyelin synthase in controlling the antimicrobial activity of neutrophils against Cryptococcus neoformans. PLoS One. 2010 Dec 28; 5 (12): e15587, Hsiao JH, Fu Y, Hill AF, Halliday GM, Kim WS. Elevation in sphingomyelin synthase activity is associated with increases in amyloid-beta peptide generation. PLoS One. 2013 Aug 20; 8 (8): e74016, Giussani P, Tringali C, Riboni L, Viani P, Venerando B. Sphingolipids: key regulators of apoptosis and pivotal players in cancer drug resistance. Int J Mol Sci. 2014 Mar 12; 15 (3): 4356-92, Tafesse FG, Huitema K, Hermansson M, van der Poel S, van den Dikkenberg J, Uphoff A, Somerharju P, Holthuis JC. Both sphingomyelin synthases SMS1 and SMS2 are required for sphingomyelin homeostasis and growth in human HeLa cells. J Biol Chem. 2007 Jun 15; 282 (24): 17537-47, Ding T, Li Z, Hailemariam T, Mukherjee S, Maxfield FR, Wu MP, Jiang XC. SMS overexpression and knockdown: impact on cellular sphingomyelin and diacylglycerol metabolism, and cell apoptosis. J Lipid Res. 2008 Feb; 49 (2): 376-85, Separovic D, Semaan L, Tarca AL, Awad Maitah MY, Hanada K, Bielawski J, Villani M, Luberto C. Suppression of sphingomyelin synthase 1 by small interference RNA is associated with enhanced ceramide production and apoptosis after photodamage. Exp Cell Res. 2008 May 1; 314 (8): 1860-8]. Оценка содержания любого фермента необходима для выяснения его специфической активности. Определение уровня экспрессии SMS1 или SMS2 необходимо для оценки роли двух изоформ SMS и механизмов регуляции их активности. Обычным методом детекции и количественной оценки уровня экспрессии белка в клетках и тканях является иммуноблоттинг. Однако в исследованиях функции сфингомиелинсинтаз он практически не используется. Исключением являются работы, при которых клетки трансфицировали генноинженерными конструкциями, кодирующими белок, сшитый с антигенными пептидами, такими как V5 или flag, антитела к которым используются для детекции белка [Huitema K, van den Dikkenberg J, Brouwers JF, Holthuis JC. Identification of a family of animal sphingomyelin synthases. EMBO J. 2004 Jan 14; 23 (1): 33-44, Yeang C, Varshney S, Wang R, Zhang Y, Ye D, Jiang XC. The domain responsible for sphingomyelin synthase (SMS) activity. Biochim Biophys Acta. 2008 Oct; 1781 (10): 610-7]. Обычный способ оценки уровня экспрессии белка SMS1 в клетках и тканях путем иммуноблоттинга может быть затруднен из-за относительно низкого уровня его экспрессии. Например, в обогащенной фракции мембран аппарата Гольджи из тканей тонкой и толстой кишки свиньи [Guillén N, Navarro MA, Surra JC, Arnal C, Fernández-Juan M, Cebrián-Pérez JA, Osada J. Cloning, characterization, expression and comparative analysis of pig Golgi membrane sphingomyelin synthase 1. Gene. 2007 Feb 15; 388 (1-2): 117-24] и в суммарной фракции мембранных белков клеток HeLa [Burns ТА, Subathra М, Signorelli Р, Choi Y, Yang X, Wang Y, Villani M, Bhalla K, Zhou D, Luberto C. Sphingomyelin synthase 1 activity is regulated by the BCR-ABL oncogene. J Lipid Res. 2013 Mar; 54 (3): 794-805] SMS1 детектировали как слабую полосу, а в суммарной фракции мембранных белков клеток линий U937 и HL-60 SMS1 вообще не детектировали [Burns ТА, Subathra М, Signorelli Р, Choi Y, Yang X, Wang Y, Villani M, Bhalla K, Zhou D, Luberto C. Sphingomyelin synthase 1 activity is regulated by the BCR-ABL oncogene. J Lipid Res. 2013 Mar; 54 (3): 794-805].In studies of the biological role of sphingomyelin synthases 1 and 2 (SMS1 and SMS2), their expression level is usually determined at the level of mRNA and the total enzymatic sphingomyelin synthase activity of cell and tissue lysates [Qureshi A, Subathra M, Gray A, Schey K, Del Poeta M, Luberto C. Role of sphingomyelin synthase in controlling the antimicrobial activity of neutrophils against Cryptococcus neoformans. Plos one. 2010 Dec 28; 5 (12): e15587, Hsiao JH, Fu Y, Hill AF, Halliday GM, Kim WS. Elevation in sphingomyelin synthase activity is associated with increases in amyloid-beta peptide generation. Plos one. 2013 Aug 20; 8 (8): e74016, Giussani P, Tringali C, Riboni L, Viani P, Venerando B. Sphingolipids: key regulators of apoptosis and pivotal players in cancer drug resistance. Int J Mol Sci. 2014 Mar 12; 15 (3): 4356-92, Tafesse FG, Huitema K, Hermansson M, van der Poel S, van den Dikkenberg J, Uphoff A, Somerharju P, Holthuis JC. Both sphingomyelin synthases SMS1 and SMS2 are required for sphingomyelin homeostasis and growth in human HeLa cells. J Biol Chem. 2007 Jun 15; 282 (24): 17537-47, Ding T, Li Z, Hailemariam T, Mukherjee S, Maxfield FR, Wu MP, Jiang XC. SMS overexpression and knockdown: impact on cellular sphingomyelin and diacylglycerol metabolism, and cell apoptosis. J Lipid Res. 2008 Feb; 49 (2): 376-85, Separovic D, Semaan L, Tarca AL, Awad Maitah MY, Hanada K, Bielawski J, Villani M, Luberto C. Suppression of sphingomyelin synthase 1 by small interference RNA is associated with enhanced ceramide production and apoptosis after photodamage. Exp Cell Res. 2008 May 1; 314 (8): 1860-8]. Evaluation of the content of any enzyme is necessary to determine its specific activity. Determining the expression level of SMS1 or SMS2 is necessary to assess the role of two SMS isoforms and the mechanisms of regulation of their activity. Immunoblotting is a common method for detecting and quantifying the level of protein expression in cells and tissues. However, in studies of the function of sphingomyelinsynthases it is practically not used. An exception is the work in which cells were transfected with genetically engineered constructs encoding a protein crosslinked with antigenic peptides such as V5 or flag, antibodies to which are used to detect protein [Huitema K, van den Dikkenberg J, Brouwers JF, Holthuis JC. Identification of a family of animal sphingomyelin synthases. EMBO J. 2004 Jan 14; 23 (1): 33-44, Yeang C, Varshney S, Wang R, Zhang Y, Ye D, Jiang XC. The domain responsible for sphingomyelin synthase (SMS) activity. Biochim Biophys Acta. 2008 Oct; 1781 (10): 610-7]. The usual method for evaluating the expression level of SMS1 protein in cells and tissues by immunoblotting may be difficult due to the relatively low level of expression. For example, in the enriched fraction of Golgi apparatus membranes from tissues of the small and large intestine of a pig [Guillén N, Navarro MA, Surra JC, Arnal C, Fernández-Juan M, Cebrián-Pérez JA, Osada J. Cloning, characterization, expression and comparative analysis of pig Golgi membrane sphingomyelin synthase 1. Gene. 2007 Feb 15; 388 (1-2): 117-24] and in the total fraction of membrane proteins of HeLa cells [Burns TA, Subathra M, Signorelli P, Choi Y, Yang X, Wang Y, Villani M, Bhalla K, Zhou D, Luberto C. Sphingomyelin synthase 1 activity is regulated by the BCR-ABL oncogene. J Lipid Res. 2013 Mar; 54 (3): 794-805] SMS1 was detected as a weak band, and in the total fraction of membrane proteins of cell lines U937 and HL-60 SMS1 was not detected at all [Burns TA, Subathra M, Signorelli P, Choi Y, Yang X, Wang Y , Villani M, Bhalla K, Zhou D, Luberto C. Sphingomyelin synthase 1 activity is regulated by the BCR-ABL oncogene. J Lipid Res. 2013 Mar; 54 (3): 794-805].

Для анализа экспрессии мембранных белков, к которым относятся сфингомиелинсинтазы, в клетках и тканях перед иммунодетекцией проводят экстракцию суммарного белка с помощью буферов, содержащих такие детергенты, как SDS, тритон Х-100 или NP-40 [Weissman AM. Solubilization of lymphocytes. Curr Protoc Immunol. 2003 Nov; Chapter 8: Unit 8.1A, Bonifacino JS, Dell′Angelica EC, Springer ТА. Immunoprecipitation. Curr Protoc Immunol. 2001 May; Chapter 8: Unit 8.3, Abeam, Western blotting - a beginner′s guide, http://www.abcam.com/ps/pdf/protocols/WB-beginner.pdf]. К числу часто используемых растворов относится буфер RIPA (Radio Immuno Precipitation Assay), содержащий 50 мМ трис-HCl, [pH 7,5; 150 мМ NaCl; 1% NP-40; 0,5% дезоксихолат натрия; 0,1% SDS; 5 мМ EDTA) [MacPhee DJ. Methodological considerations for improving Western blot analysis. J Pharmacol Toxicol Methods. 2010 Mar-Apr; 61 (2): 171-7, Ngoka LC. Sample prep for proteomics of breast cancer: proteomics and gene ontology reveal dramatic differences in protein solubilization preferences of radioimmunoprecipitation assay and urea lysis buffers. Proteome Sci. 2008 Oct 24; 6: 30]. Однако получение белкового экстракта с помощью RIPA буфера или полный лизис ткани буфером, содержащим 4% SDS, не позволили авторам настоящего изобретения исследовать экспрессию SMS1 в тканях человека с помощью иммуноблоттинга, так как детектируемые полосы в нанесенных на форез образцах были очень слабыми.To analyze the expression of membrane proteins, which include sphingomyelin synthases, in cells and tissues, before total detection, the total protein is extracted using buffers containing detergents such as SDS, Triton X-100 or NP-40 [Weissman AM. Solubilization of lymphocytes. Curr Protoc Immunol. 2003 Nov; Chapter 8: Unit 8.1A, Bonifacino JS, Dell′Angelica EC, Springer TA. Immunoprecipitation. Curr Protoc Immunol. 2001 May; Chapter 8: Unit 8.3, Abeam, Western blotting - a beginner′s guide, http://www.abcam.com/ps/pdf/protocols/WB-beginner.pdf]. Commonly used solutions include RIPA buffer ( R adio I mmuno P recipitation A ssay) containing 50 mM Tris-HCl, [pH 7.5; 150 mM NaCl; 1% NP-40; 0.5% sodium deoxycholate; 0.1% SDS; 5 mM EDTA) [MacPhee DJ. Methodological considerations for improving Western blot analysis. J Pharmacol Toxicol Methods. 2010 Mar-Apr; 61 (2): 171-7, Ngoka LC. Sample prep for proteomics of breast cancer: proteomics and gene ontology reveal dramatic differences in protein solubilization preferences of radioimmunoprecipitation assay and urea lysis buffers. Proteome Sci. 2008 Oct 24; 6:30]. However, obtaining a protein extract using RIPA buffer or complete tissue lysis with a buffer containing 4% SDS did not allow the authors of the present invention to study the expression of SMS1 in human tissues by immunoblotting, since the detected bands in the samples deposited on phoresis were very weak.

Ранее Wassler M. и сотр. показали, что при экстракции культуры клеток гепатоцитов крысы растворами с разными концентрациями сапонина Gypsophila paniculata происходит дифференциальная пермеабилизация (достижение проницаемости) клеточных мембран [Wassler M, Jonasson I, Persson R, Fries E. Differential permeabilization of membranes by saponin treatment of isolated rat hepatocytes. Release of secretory proteins. Biochem J. 1987 Oct 15; 247 (2): 407-15]. При концентрации сапонина 0,04 мг/мл происходит пермеабилизация плазматической мембраны и экстракция цитозоля, при 0,2 мг/мл происходит пермеабилизация аппарата Гольджи и эндоплазматического ретикулума, а также экстракция люменального содержимого, в частности, секреторных белков. При этом даже большие концентрации сапонина (5 мг/мл) солюбилизировали лишь небольшую часть, менее 10%, мембраны эндоплазматического ретикулума [Wassler M, Jonasson I, Persson R, Fries E. Differential permeabilization of membranes by saponin treatment of isolated rat hepatocytes. Release of secretory proteins. Biochem J. 1987 Oct 15; 247 (2): 407-15], в то время как при экстракции клеток 0,5% тритоном Х-100 клеточные мембраны почти полностью растворялись [Fey EG, Wan KM, Penman S. Epithelial cytoskeletal framework and nuclear matrix-intermediate filament scaffold: three-dimensional organization and protein composition. J Cell Biol. 1984 Jun; 98 (6): 1973-84].Formerly Wassler M. et al. showed that the extraction of rat hepatocyte cell cultures with solutions with different concentrations of Gypsophila paniculata saponin causes differential permeabilization (permeability) of cell membranes [Wassler M, Jonasson I, Persson R, Fries E. Differential permeabilization of membranes by saponin treatment of isolated rat hepatocytes. Release of secretory proteins. Biochem J. 1987 Oct 15; 247 (2): 407-15]. At a concentration of saponin of 0.04 mg / ml, the plasma membrane is permeabilized and cytosol is extracted, at 0.2 mg / ml, the Golgi apparatus and endoplasmic reticulum are permeabilized, as well as the extraction of lumen content, in particular, secretory proteins. Moreover, even large concentrations of saponin (5 mg / ml) solubilized only a small part, less than 10%, of the endoplasmic reticulum membrane [Wassler M, Jonasson I, Persson R, Fries E. Differential permeabilization of membranes by saponin treatment of isolated rat hepatocytes. Release of secretory proteins. Biochem J. 1987 Oct 15; 247 (2): 407-15], while upon cell extraction with 0.5% Triton X-100, cell membranes were almost completely dissolved [Fey EG, Wan KM, Penman S. Epithelial cytoskeletal framework and nuclear matrix-intermediate filament scaffold : three-dimensional organization and protein composition. J Cell Biol. 1984 Jun; 98 (6): 1973-84].

Методы обработки биологических образцов лизирующими растворами, содержащими сапонин различного происхождения и в различной концентрации, для анализа белков и других биологических молекул широко известны из уровня техники. Например, в международной патентной публикации WO 2006/117557 (дата публикации 09.11.2006 г.) раскрыт способ выявления представляющих интерес клеток в образце путем обработки его лизирующим реагентом, которым предпочтительно является сапонин, с последующим измерением активности внутриклеточных ферментов. В международной патентной публикации WO 2012/162133 (дата публикации 29.11.2012 г.) раскрыты способ селективного лизиса эндогенных клеток в биологическом образце, предусматривающий контакт биологического образца с лизирующим раствором и воздействие на смесь ультразвуком; а также лизирующий раствор, содержащий сапонин и протеиназу. Из патента США №8617839, опубл. 31.12.2013 г., известен способ обработки биологического образца сапонином с метил-6-O-CN-гептилкарбамоил)-альфа-D-глюкопиранозидом.Methods for processing biological samples with lysing solutions containing saponin of various origins and in various concentrations for the analysis of proteins and other biological molecules are well known in the art. For example, international patent publication WO 2006/117557 (publication date 11/09/2006) discloses a method for detecting cells of interest in a sample by treating it with a lytic reagent, which is preferably saponin, followed by measuring the activity of intracellular enzymes. International patent publication WO 2012/162133 (publication date 11/29/2012) discloses a method for the selective lysis of endogenous cells in a biological sample, comprising contacting the biological sample with a lysing solution and exposing the mixture to ultrasound; as well as a lysing solution containing saponin and proteinase. From US patent No. 8617839, publ. December 31, 2013, there is a known method of treating a biological sample with saponin with methyl-6-O-CN-heptylcarbamoyl) alpha-D-glucopyranoside.

Наиболее близкие к настоящему изобретению технические решения изложены в патенте Великобритании №1533835, опубл. 29.11.1978 г., в котором раскрыт способ получения образца из дыхательных путей пациента для выявления патогенов, предусматривающий смешивание образца с сапонином в качестве лизирующего средства, при этом концентрация сапонина в растворе с различными реагентами составляет от 1% до 5%; а также в международной патентной публикации WO 2007/090862 (дата публикации 16.08.2007 г.), касающейся способа диагностики и/или контроля заболевания по изменению экспрессии сфингомиелинсинтазы 3 (SMS3), для чего предлагается производить получение биологического образца от субъекта и выявление в нем количества и/или активности SMS3 или кодирующей ее нуклеиновой кислоты, при этом для лизиса клеток используют 0,1% сапонин в PBS.Closest to the present invention, technical solutions are described in British patent No. 1533835, publ. 11/29/1978, in which a method for obtaining a sample from the patient’s respiratory tract for the detection of pathogens is disclosed, comprising mixing the sample with saponin as a lysing agent, wherein the concentration of saponin in solution with various reagents is from 1% to 5%; as well as in international patent publication WO 2007/090862 (publication date 08/16/2007) regarding a method for diagnosing and / or controlling a disease by altering the expression of sphingomyelin synthase 3 (SMS3), for which it is proposed to obtain a biological sample from a subject and identify it the amount and / or activity of SMS3 or the nucleic acid encoding it, while 0.1% saponin in PBS is used for cell lysis.

Однако несмотря на наличие многочисленных способов получения белков и их экстрактов, в том числе и с использованием сапонина, остается нерешенной проблема анализа в биологических образцах количества и/или активности сфингомиелинсинтаз 1 и 2 для дальнейшего изучения патогенеза ряда заболеваний, а также для их диагностики. В преодолении этой проблемы и состоит цель настоящего изобретения.However, despite the existence of numerous methods for the preparation of proteins and their extracts, including using saponin, the problem of analyzing the quantity and / or activity of sphingomyelin synthases 1 and 2 in biological samples remains unresolved for further study of the pathogenesis of a number of diseases, as well as for their diagnosis. The purpose of the present invention is to overcome this problem.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

В прилагаемых чертежах представлено сравнение эффективности экстракции SMS1 из тканей с использованием возрастающих концентраций сапонина и RIPA буфера.The accompanying drawings provide a comparison of the extraction efficiency of SMS1 from tissues using increasing concentrations of saponin and RIPA buffer.

На фиг. 1 представлены результаты иммуноблоттинга 80 мкг белка, полученного из коры почки человека с использованием RIPA буфера, с поликлональным кроличьим антителом РАВ10379 к полноразмерному белку SMS1. При инкубации мембран с антителом в течение ночи наблюдали слабую полосу ожидаемого размера (молекулярная масса, рассчитанная по подвижности полосы, составила около 48 кДа).In FIG. 1 shows the results of immunoblotting of 80 μg of protein obtained from the human kidney cortex using RIPA buffer with the rabbit polyclonal antibody PAB10379 to the full-length protein SMS1. Upon incubation of the membrane with the antibody overnight, a weak band of the expected size was observed (molecular weight calculated from the band mobility was about 48 kDa).

На фиг. 2 представлены результаты иммуноблоттинга 50 мкг белка, полученного из коры почки человека с использованием буфера, содержащего возрастающие концентрации сапонина 0,05 мг/мл, 0,1 мг/мл и 1 мг/мл, а также с использованием RIPA буфера.In FIG. Figure 2 presents the results of immunoblotting of 50 μg of protein obtained from the human kidney cortex using a buffer containing increasing concentrations of saponin 0.05 mg / ml, 0.1 mg / ml and 1 mg / ml, as well as using RIPA buffer.

На фиг. 3 представлено сравнение содержания SMS1 в 75 мг белка в экстрактах коры почки, полученных с использованием RIPA буфера, и в 5 мг, 10 мг и 15 мг белка этой же ткани, полученного последовательной экстракцией буфером, содержащим сапонин в концентрациях 0,05 мг/мл и 1 мг/мл.In FIG. Figure 3 presents a comparison of the SMS1 content of 75 mg protein in extracts of the renal cortex obtained using RIPA buffer and 5 mg, 10 mg and 15 mg of protein of the same tissue obtained by sequential extraction with a buffer containing saponin at concentrations of 0.05 mg / ml and 1 mg / ml.

На фиг. 4 представлены результаты анализа содержания SMS1 в легком и семенниках с использованием экстракции 50 мкг белка с помощью RIPA буфера и содержащего сапонин буфера.In FIG. 4 presents the results of the analysis of SMS1 content in the lung and testes using extraction of 50 μg of protein using RIPA buffer and saponin-containing buffer.

Раскрытие настоящего изобретенияDisclosure of the present invention

Сфингомиелинсинтазы 1 и 2 катализируют биосинтез мембранного фосфолипида сфингомиелина, который составляет 2-15% фосфолипидов клеток млекопитающих [Tafesse FG, Ternes Р, Holthuis JC. The multigenic sphingomyelin synthase family. J Biol Chem. 2006 Oct 6; 281 (40): 29421-5, M. Koval, R.E. Pagano, Intracellular transport and metabolism of sphingomyelin. Biochim. Biophys. Acta 1082 (1991) 113-125]. Синтез происходит путем обратимого переноса фосфохолина с фосфатидилхолина на церамид с образованием сфингомиелина и диацилглицерола [Tafesse FG, Ternes Р, Holthuis JC. The multigenic sphingomyelin synthase family. J Biol Chem. 2006 Oct 6; 281 (40): 29421-5]. Сфингомиелинсинтаза 1 (SMS1) локализуется в мембране аппарата Гольджи и синтезирует большую часть (до 90%) сфингомиелина клетки [Holthuis JC, Luberto С. Tales and mysteries of the enigmatic sphingomyelin synthase family. Adv Exp Med Biol. 2010; 688: 72-85]. Сфингомиелинсинтаза 2 локализуется преимущественно в плазматической мембране и в меньшей степени в аппарате Гольджи [Huitema K, van den Dikkenberg J, Brouwers JF, Holthuis JC. Identification of a family of animal sphingomyelin synthases. EMBO J. 2004 Jan 14; 23 (1): 33-44, Tani M, Kuge O. Sphingomyelin synthase 2 is palmitoylated at the COOH-terminal tail, which is involved in its localization in plasma membranes. Biochem Biophys Res Commun. 2009 Apr 10; 381 (3): 328-32]. Сфингомиелин формирует мембранные микродомены, и предполагается, что его синтез в аппарате Гольджи и дальнейший транспорт в плазматическую мембрану, где он концентрируется в экзоплазматическом листке, обеспечивает формирование композиционных различий между эндоплазматическим ретикулумом, аппаратом Гольджи и плазматической мембраной [Tafesse FG, Ternes Р, Holthuis JC. The multigenic sphingomyelin synthase family. J Biol Chem. 2006 Oct 6; 281 (40): 29421-5, Holthuis JC, Pomorski T, Raggers RJ, Sprang H, Van Meer G. The organizing potential of sphingolipids in intracellular membrane transport. Physiol Rev. 2001 Oct; 81 (4): 1689-723]. Синтез сфингомиелина сопровождается расходованием и образованием важных регуляторов клеточных процессов церамида и диацилглицерола, соответственно, что связывает функцию SMS1 с такими процессами, как мембранный везикулярный транспорт, передача сигнала рецепторов, пролиферация клеток и апоптоз [Tafesse FG, Ternes Р, Holthuis JC. The multigenic sphingomyelin synthase family. J Biol Chem. 2006 Oct 6; 281 (40): 29421-5, Holthuis JC, Luberto C. Tales and mysteries of the enigmatic sphingomyelin synthase family. Adv Exp Med Biol. 2010; 688: 72-85].Sphingomyelin synthases 1 and 2 catalyze the biosynthesis of membrane phospholipid sphingomyelin, which is 2-15% of mammalian cell phospholipids [Tafesse FG, Ternes P, Holthuis JC. The multigenic sphingomyelin synthase family. J Biol Chem. 2006 Oct 6; 281 (40): 29421-5, M. Koval, R.E. Pagano, Intracellular transport and metabolism of sphingomyelin. Biochim. Biophys. Acta 1082 (1991) 113-125]. The synthesis occurs by reversibly transferring phosphocholine from phosphatidylcholine to ceramide to form sphingomyelin and diacylglycerol [Tafesse FG, Ternes P, Holthuis JC. The multigenic sphingomyelin synthase family. J Biol Chem. 2006 Oct 6; 281 (40): 29421-5]. Sphingomyelin synthase 1 (SMS1) is localized in the membrane of the Golgi apparatus and synthesizes most (up to 90%) of sphingomyelin cells [Holthuis JC, Luberto C. Tales and mysteries of the enigmatic sphingomyelin synthase family. Adv Exp Med Biol. 2010; 688: 72-85]. Sphingomyelin synthase 2 is localized mainly in the plasma membrane and to a lesser extent in the Golgi apparatus [Huitema K, van den Dikkenberg J, Brouwers JF, Holthuis JC. Identification of a family of animal sphingomyelin synthases. EMBO J. 2004 Jan 14; 23 (1): 33-44, Tani M, Kuge O. Sphingomyelin synthase 2 is palmitoylated at the COOH-terminal tail, which is involved in its localization in plasma membranes. Biochem Biophys Res Commun. 2009 Apr 10; 381 (3): 328-32]. Sphingomyelin forms membrane microdomains, and it is assumed that its synthesis in the Golgi apparatus and its further transport to the plasma membrane, where it is concentrated in the exoplasmic leaf, ensures the formation of compositional differences between the endoplasmic reticulum, Golgi apparatus and the plasma membrane [Tafesse FG, TuisCernes Pernes, . The multigenic sphingomyelin synthase family. J Biol Chem. 2006 Oct 6; 281 (40): 29421-5, Holthuis JC, Pomorski T, Raggers RJ, Sprang H, Van Meer G. The organizing potential of sphingolipids in intracellular membrane transport. Physiol Rev. 2001 Oct; 81 (4): 1689-723]. The synthesis of sphingomyelin is accompanied by the expenditure and formation of important regulators of the cellular processes of ceramide and diacylglycerol, respectively, which connects the SMS1 function with such processes as membrane vesicular transport, signal transduction of receptors, cell proliferation and apoptosis [Tafesse FG, Ternes P, Holthuis JC. The multigenic sphingomyelin synthase family. J Biol Chem. 2006 Oct 6; 281 (40): 29421-5, Holthuis JC, Luberto C. Tales and mysteries of the enigmatic sphingomyelin synthase family. Adv Exp Med Biol. 2010; 688: 72-85].

Биологическая роль сфингомиелинсинтаз в клетках и организме животных и человека активно изучается в последние годы. Результаты исследований показывают, что нарушения их функции могут быть вовлечены в патогенез ряда заболеваний. В частности, снижение активности или экспрессии SMS1 или SMS2 в клетках HL-60 промиелоцитарного лейкоза человека, дифференцированных по нейтрофильному пути, нарушало их киллерную активность в отношении криптококков, осуществляемую путем секреции антимикробных факторов, таких как дефенсины [Qureshi A, Subathra М, Grey A, Schey K, Del Poeta М, Luberto С. Role of sphingomyelin synthase in controlling the antimicrobial activity of neutrophils against Cryptococcus neoformans. PLoS One. 2010 Dec 28; 5 (12): е15587]. Увеличение экспрессии SMS1 или SMS2 в клетках гепатомы человека Huh7 повышало в них уровень сфингомиелина, холестерина и алипопротеина АроА-1, что свидетельствует о влиянии синтеза сфингомиелина на метаболизм холестерина [Yan N, Ding Т, Dong J, Li Y, Wu M. Sphingomyelin synthase overexpression increases cholesterol accumulation and decreases cholesterol secretion in liver cells. Lipids Health Dis. 2011 Mar 21; 10: 46]. У человека повышенный уровень сфингомиелина в плазме крови является фактором риска развития атеросклероза коронарных артерий [Jiang ХС, Paultre F, Pearson ТА, Reed RG, Francis CK, Lin M, Berglund L, Tall AR. Plasma sphingomyelin level as a risk factor for coronary artery disease. Arterioscler Thromb Vase Biol. 2000 Dec; 20 (12): 2614-8, Slotte JP. Biological functions of sphingomyelins. Prog Lipid Res. 2013 Oct; 52 (4): 424-37]. Болезнь Альцгеймера, для которой характерно образование в определенных структурах головного мозга бляшек, содержащих β-амилоидный пептид, сопровождается также нарушением баланса фосфолипидов в тканях мозга, в частности снижением уровня сфингомиелина и повышением уровня церамида [Haughey NJ, Bandaru VV, Bae M, Mattson MP. Roles for dysfunctional sphingolipid metabolism in Alzheimer′s disease neuropathogenesis. Biochim Biophys Acta. 2010 Aug; 1801 (8): 878-86]. Было показано, что при болезни Альцгеймера в гиппокампе человека значительно повышается экспрессия гена SMS1. Кроме того, ингибирование сфингомиелинсинтазной активности в клетках линии СНО-АРР с помощью D609 снижало секрецию этими клетками β-амилоидного пептида [Hsiao JH, Fu Y, Hill AF, Halliday GM, Kim WS. Elevation in sphingomyelin synthase activity is associated with increases in amyloid-beta peptide generation. PLoS One. 2013 Aug 20; 8(8): e74016]. Повышение уровня церамида и запуск апоптоза опосредуют действие многих химиотерапевтических препаратов. Различные пути снижения уровня церамида в клетках могут обусловливать устойчивость опухолей к химиотерапии. Одним из таких путей может быть повышение сфингомиелинсинтазной активности [Taniguchi М, Okazaki Т. The role of sphingomyelin and sphingomyelin synthases in cell death, proliferation and migration-from cell and animal models to human disorders. Biochim Biophys Acta. 2014 May; 1841 (5): 692-703, Itoh M, Kitano T, Watanabe M, Kondo T, Yabu T, Taguchi Y, Iwai K, Tashima M, Uchiyama T, Okazaki T. Possible role of ceramide as an indicator of chemoresistance: decrease of the ceramide content via activation of glucosylceramide synthase and sphingomyelin synthase in chemoresistant leukemia. Clin Cancer Res. 2003 Jan; 9 (1): 415-23]. С другой стороны, снижение сфингомиелинсинтазной активности в опухолевых клетках может обусловливать их устойчивость к апоптозу, который индуцируют клетки иммунной системы через Fas-, TNF- и TRAIL-рецепторы [Taniguchi М, Okazaki Т. The role of sphingomyelin and sphingomyelin synthases in cell death, proliferation and migration-from cell and animal models to human disorders. Biochim Biophys Acta. 2014 May; 1841 (5): 692-703, Morad SA, Cabot MC. Ceramide-orchestrated signalling in cancer cells. Nat Rev Cancer. 2013 Jan; 13 (1): 51-65].The biological role of sphingomyelinsynthases in the cells and organism of animals and humans has been actively studied in recent years. Research results show that impaired function may be involved in the pathogenesis of a number of diseases. In particular, a decrease in the activity or expression of SMS1 or SMS2 in HL-60 cells of human promyelocytic leukemia differentiated by the neutrophilic pathway disrupted their killer activity against cryptococci by secretion of antimicrobial factors such as defensins [Qureshi A, Subathra M, Gray A , Schey K, Del Poeta M, Luberto C. Role of sphingomyelin synthase in controlling the antimicrobial activity of neutrophils against Cryptococcus neoformans. Plos one. 2010 Dec 28; 5 (12): e15587]. An increase in the expression of SMS1 or SMS2 in Huh7 human hepatoma cells increased the level of sphingomyelin, cholesterol and ApoA-1 alipoprotein in them, which indicates the effect of sphingomyelin synthesis on cholesterol metabolism [Yan N, Ding T, Dong J, Li Y, Wu M. Sphingomyelin synthase overexpression increases cholesterol accumulation and decreases cholesterol secretion in liver cells. Lipids Health Dis. 2011 Mar 21; 10: 46]. In humans, elevated plasma sphingomyelin levels are a risk factor for coronary atherosclerosis [Jiang XC, Paultre F, Pearson TA, Reed RG, Francis CK, Lin M, Berglund L, Tall AR. Plasma sphingomyelin level as a risk factor for coronary artery disease. Arterioscler Thromb Vase Biol. 2000 Dec; 20 (12): 2614-8, Slotte JP. Biological functions of sphingomyelins. Prog Lipid Res. 2013 Oct; 52 (4): 424-37]. Alzheimer's disease, which is characterized by the formation of plaques containing β-amyloid peptide in certain brain structures, is also accompanied by a disturbance in the balance of phospholipids in brain tissues, in particular, a decrease in sphingomyelin level and an increase in ceramide level [Haughey NJ, Bandaru VV, Bae M, Mattson MP . Roles for dysfunctional sphingolipid metabolism in Alzheimer′s disease neuropathogenesis. Biochim Biophys Acta. 2010 Aug; 1801 (8): 878-86]. In Alzheimer's disease, the expression of the SMS1 gene has been significantly increased in human hippocampus. In addition, the inhibition of sphingomyelin synthase activity in CHO-APP cells using D609 reduced the secretion of β-amyloid peptide by these cells [Hsiao JH, Fu Y, Hill AF, Halliday GM, Kim WS. Elevation in sphingomyelin synthase activity is associated with increases in amyloid-beta peptide generation. Plos one. 2013 Aug 20; 8 (8): e74016]. Increased ceramide levels and the initiation of apoptosis mediate the effects of many chemotherapeutic drugs. Various ways to reduce the level of ceramide in cells can determine the resistance of tumors to chemotherapy. One such pathway may be an increase in sphingomyelin synthase activity [Taniguchi M, Okazaki T. The role of sphingomyelin and sphingomyelin synthases in cell death, proliferation and migration-from cell and animal models to human disorders. Biochim Biophys Acta. 2014 May; 1841 (5): 692-703, Itoh M, Kitano T, Watanabe M, Kondo T, Yabu T, Taguchi Y, Iwai K, Tashima M, Uchiyama T, Okazaki T. Possible role of ceramide as an indicator of chemoresistance: decrease of the ceramide content via activation of glucosylceramide synthase and sphingomyelin synthase in chemoresistant leukemia. Clin Cancer Res. 2003 Jan; 9 (1): 415-23]. On the other hand, a decrease in sphingomyelin synthase activity in tumor cells can lead to their resistance to apoptosis, which is induced by cells of the immune system through Fas, TNF and TRAIL receptors [Taniguchi M, Okazaki T. The role of sphingomyelin and sphingomyelin synthases in cell death, proliferation and migration-from cell and animal models to human disorders. Biochim Biophys Acta. 2014 May; 1841 (5): 692-703, Morad SA, Cabot MC. Ceramide-orchestrated signalling in cancer cells. Nat Rev Cancer. 2013 Jan; 13 (1): 51-65].

Сфингомиелинсинтаза в клетках представлена на очень низком уровне, и поэтому долгие годы этот белок не могли выделить, хотя определяли активность этого фермента. Попытки в получении белкового экстракта тканей известными методами и последующий иммуноблоттинг с антителами к SMS давали слабую полосу, да и то и не во всех тканях. Однако авторами настоящего изобретения было отмечено, что в присутствии сапонина белок выходит из мембранных структур в лизат. Поэтому для получения обогащенного SMS экстракта биологических тканей был использован содержащий сапонин буфер.Sphingomyelin synthase in the cells is represented at a very low level, and therefore for many years this protein could not be isolated, although the activity of this enzyme was determined. Attempts to obtain a protein extract of tissues by known methods and subsequent immunoblotting with antibodies to SMS gave a weak band, and even then not in all tissues. However, the authors of the present invention noted that in the presence of saponin, the protein leaves the membrane structures into a lysate. Therefore, to obtain an enriched SMS extract of biological tissues, a saponin buffer was used.

Сапонины, называемые еще сапонозидами, представляют собой гликозиды растительного происхождения с поверхностно-активными свойствами. Сапонины широко распространены в природе, встречаются в различных частях растений - листьях, стеблях, корнях, цветках, плодах. Как известно, сапонины обладают способностью вызывать лизис клеток.Saponins, also called saponosides, are glycosides of plant origin with surface-active properties. Saponins are widespread in nature, found in various parts of plants - leaves, stems, roots, flowers, fruits. As you know, saponins have the ability to cause cell lysis.

Таким образом, целью настоящего изобретения является разработка способа получения экстракта тканей человека, обогащенного SMS, путем последовательной экстракции биологического образца содержащим сапонин буфером для последующего изучения уровня экспрессии белка SMS в тканях человека.Thus, it is an object of the present invention to provide a method for producing an SMS-rich human tissue extract by sequentially extracting a biological sample with a saponin-containing buffer to further study the level of SMS protein expression in human tissues.

Указанная цель достигается тем, что в буфер включают сапонин, подбирают концентрацию и такую последовательность обработки биологических образцов, при которой SMS эффективно экстрагируется из тканей.This goal is achieved by the fact that saponin is included in the buffer, the concentration and the sequence of processing of biological samples are selected in which SMS is effectively extracted from the tissues.

В соответствии с настоящим изобретением способ предусматривает несколько стадий. На первой стадии ткань механически измельчают в жидком азоте до консистенции тонкого порошка и гомогенизируют на льду с 10 объемами (1 мл на 100 мг ткани) буфера, содержащего 50 мМ трис-HCl, pH 7,5,150 мМ NaCl, 2 мМ EDTA, 2,4 мг/мл смеси ингибиторов протеаз (Complete protease inhibitor cocktail, Santa Cruz Biotechnology, США) и 0,05 мг/мл сапонина (BioClot GmbH, Германия) в гомогенизаторе Даунса со слабо притертым поршнем. Гомогенат центрифугируют при 4000 g, 4°C в течение 10 минут, супернатант удаляют, а осадок суспендируют в таком же объеме буфера с 0,05 мг/мл сапонином, перемешивают вращением (14 об/мин, 4°C, 30 минут) и центрифугируют при 13000 g, 4°C в течение 10 минут. Затем полученный осадок суспендируют в таком же объеме указанного выше раствора с увеличением концентрации сапонина до 1 мг/мл. После перемешивания вращением в указанном выше режиме гомогенат центрифугируют в течение 15 минут при 13000 g, 4°C, супернатант отбирают, не задевая осадок. Все манипуляции проводят на льду с охлажденными до 0°C растворами. Полученный супернатант представляет собой белковый экстракт ткани, обогащенный SMS. Полученные таким образом экстракты разных тканей содержат от около 1,5 до 3 мкг/мкл суммарного белка. Для дальнейшего иммуноблоттинга удобно получить более концентрированный раствор белка. Для этого можно осадить белок смесью хлороформа и метанола по методу Wessel-Flugge [Wessel D, Flügge UI. A method for the quantitative recovery of protein in dilute solution in the presence of detergents and lipids. Anal Biochem. 1984 Apr; 138 (1): 141-3], осадок промыть ацетоном, высушить и хранить при -20°C до использования. Полученный осадок промывают ацетоном, высушивают и хранят при -20°C. На следующем этапе проводят детекцию SMS путем иммуноблоттинга стандартным методом. Образцы белка, экстрагированного из тканей, растворяют в небольшом количестве раствора 2% SDS, 15 мМ NaOH при температуре 37-45°C, нейтрализуют добавлением 1/10 объема 150 мМ HCl (контролируя pH раствора с помощью индикаторной бумаги). После определения концентрации белка с помощью набора RC DC protein Assay (Bio-Rad, США) образцы разделяют в денатурирующем 10% полиакриламидном геле по методу Laemmli [Gallagher SR. One-dimensional SDS gel electrophoresis of proteins. Curr Protoc Mol Biol. 2012 Jan; Chapter 10: Unit 10.2A] и переносят путем электропереноса на PVDF-мембрану (0,2 мкм, Bio-Rad, США).In accordance with the present invention, the method comprises several stages. In the first stage, the fabric is mechanically crushed in liquid nitrogen to a fine powder consistency and homogenized on ice with 10 volumes (1 ml per 100 mg of tissue) of a buffer containing 50 mM Tris-HCl, pH 7.5.150 mM NaCl, 2 mM EDTA, 2, 4 mg / ml of a mixture of protease inhibitors (Complete protease inhibitor cocktail, Santa Cruz Biotechnology, USA) and 0.05 mg / ml of saponin (BioClot GmbH, Germany) in a Downs homogenizer with a weakly ground piston. The homogenate is centrifuged at 4000 g, 4 ° C for 10 minutes, the supernatant is removed, and the precipitate is suspended in the same volume of a buffer with 0.05 mg / ml saponin, stirred by rotation (14 rpm, 4 ° C, 30 minutes) and centrifuged at 13000 g, 4 ° C for 10 minutes. Then, the resulting precipitate is suspended in the same volume of the above solution with an increase in saponin concentration to 1 mg / ml. After stirring by rotation in the above mode, the homogenate is centrifuged for 15 minutes at 13000 g, 4 ° C, the supernatant is taken without touching the precipitate. All manipulations are carried out on ice with solutions cooled to 0 ° C. The resulting supernatant is a tissue protein extract enriched with SMS. Thus obtained extracts of different tissues contain from about 1.5 to 3 μg / μl of total protein. For further immunoblotting, it is convenient to obtain a more concentrated protein solution. For this, the protein can be precipitated with a mixture of chloroform and methanol according to the Wessel-Flugge method [Wessel D, Flügge UI. A method for the quantitative recovery of protein in dilute solution in the presence of detergents and lipids. Anal Biochem. 1984 Apr; 138 (1): 141-3], wash the precipitate with acetone, dry and store at -20 ° C until use. The resulting precipitate was washed with acetone, dried and stored at -20 ° C. At the next stage, SMS is detected by immunoblotting using the standard method. Samples of protein extracted from tissues are dissolved in a small amount of a solution of 2% SDS, 15 mM NaOH at a temperature of 37-45 ° C, neutralized by adding 1/10 volume of 150 mM HCl (controlling the pH of the solution using indicator paper). After determining the protein concentration using the RC DC protein Assay kit (Bio-Rad, USA), the samples were separated in a denaturing 10% polyacrylamide gel according to the Laemmli method [Gallagher SR. One-dimensional SDS gel electrophoresis of proteins. Curr Protoc Mol Biol. 2012 Jan; Chapter 10: Unit 10.2A] and transferred by electrotransfer to a PVDF membrane (0.2 μm, Bio-Rad, USA).

Для иммунодетекции можно использовать набор ECL Advance Western Blotting Detection Kit (GE Healthcare, США) и реагенты Lumigen TMA-6 (Beckman Coulter, США). Иммунодетекцию проводят согласно рекомендациям производителей с небольшими модификациями. Мембрану блокируют 5% обезжиренным молоком в TBS буфере (20 мМ трис-HCl, pH 7,6; 137 мМ NaCl), содержащем 0,1% Tween 20, в течение 1 часа при комнатной температуре. Затем мембрану ополаскивают TBS буфером, содержащим 0,06% Tween 20 (буфер TBS-T), и инкубируют с поликлональным кроличьим антителом к SMS РАВ10379 (Abnova, Тайвань) в разведении 1:30000 в TBS буфере, содержащем 0,05% Tween 20 и 0,5% обезжиренное молоко, в течение ночи при 4°C. Затем мембрану отмывают TBS-T буфером и инкубируют с конъюгированными с пероксидазой антителами козы к иммуноглобулинам кролика pGAR-Iss (ИМТЕК, Россия) в разведении 1:500000 в TBS буфере, содержащем 0,05% Tween 20 и 0,5% обезжиренное молоко, в течение 1,5 часа при 4°C. Мембрану отмывают, как описано выше, ополаскивают дважды TBS буфером и детектируют сигнал с использованием хемилюминесцентного субстрата Lumigen ТМА-6 и пленки Hyprefilm ECL (GE Healthcare, США).For immunodetection, you can use the ECL Advance Western Blotting Detection Kit (GE Healthcare, USA) and Lumigen TMA-6 reagents (Beckman Coulter, USA). Immunodetection is carried out according to the recommendations of manufacturers with small modifications. The membrane is blocked with 5% skim milk in TBS buffer (20 mM Tris-HCl, pH 7.6; 137 mM NaCl) containing 0.1% Tween 20 for 1 hour at room temperature. The membrane is then rinsed with TBS with a buffer containing 0.06% Tween 20 (TBS-T buffer) and incubated with polyclonal rabbit anti-SMS antibody PAB10379 (Abnova, Taiwan) at a dilution of 1: 30,000 in a TBS buffer containing 0.05% Tween 20 and 0.5% skim milk, overnight at 4 ° C. The membrane is then washed with TBS-T buffer and incubated with goat peroxidase conjugated goat anti-rabbit immunoglobulins pGAR-Iss (IMTEC, Russia) at a dilution of 1: 500000 in TBS buffer containing 0.05% Tween 20 and 0.5% skim milk, for 1.5 hours at 4 ° C. The membrane was washed as described above, rinsed twice with TBS buffer and the signal was detected using a Lumigen TMA-6 chemiluminescent substrate and Hyprefilm ECL film (GE Healthcare, USA).

Содержание SMS в экстрактах тканей оценивают путем денситометрического сканирования иммуноблотов с помощью программы ImageQuant 5.2 (Molecular Dynamics, США) в линейном диапазоне зависимости интегральной оптической плотности полос иммуноблотов от количества белка в образце, подвергнутом иммуноблоттингу. Количество SMS нормируют по количеству белка экстракта ткани. Результат выражают как среднее ±S.D по трем независимым экспериментам.The SMS content in tissue extracts was estimated by densitometric scanning of immunoblots using ImageQuant 5.2 (Molecular Dynamics, USA) in the linear range of the integral optical density of immunoblot bands versus the amount of protein in the immunoblotted sample. The amount of SMS is normalized by the amount of tissue extract protein. The result is expressed as the mean ± S.D. of three independent experiments.

Итак, настоящее изобретение относится к способу получения белкового экстракта, обогащенного сфингомиелинсинтазой, с помощью содержащего сапонин буфера, отличающемуся тем, что биологический образец последовательно экстрагируют буфером с различной концентрацией сапонина.Thus, the present invention relates to a method for producing a protein extract enriched in sphingomyelinsynthase using a saponin-containing buffer, characterized in that the biological sample is sequentially extracted with a buffer with a different concentration of saponin.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления биологический образец последовательно экстрагируют буфером, содержащим сапонин в концентрациях 0,05 и 1 мг/мл.According to one preferred embodiment, the biological sample is sequentially extracted with a buffer containing saponin in concentrations of 0.05 and 1 mg / ml.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления сфингомиелинсинтазой является сфингомиелинсинтаза 1.According to one preferred embodiment, the sphingomyelinsynthase is sphingomyelinsynthase 1.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления сапонином является сапонин, полученный из Quillaja saponaria.In one preferred embodiment, the saponin is saponin derived from Quillaja saponaria.

Примеры осуществления настоящего изобретенияExamples of the implementation of the present invention

Пример 1Example 1

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения детектировали сфингомиелинсинтазу 1 путем иммуноблоттинга в ткани коры почки человека с помощью поликлонального кроличьего антитела к полноразмерному белку (Abnova, Тайвань). С этой целью для обогащения лизата ткани мембранными белками экстрагировали ткань коры почки буфером, содержащим возрастающие концентрации сапонина Quillaja saponaria 0,05 и 1 мг/мл. Для уменьшения объема экстрагирующего буфера ткань предварительно гомогенизировали в буфере, содержащем 0,05 мг/мл сапонина, и осаждали гомогенат без инкубации с буфером. Эта отмывка в определенной мере уравновешивала образец ткани с буфером и удаляла значительную часть белка без заметных потерь SMS1. Экстракт коры почки, полученный этим методом, содержал SMS1 в 12 раз больше, чем экстракт, полученный в RIPA буфере (фиг. 1).According to an embodiment of the present invention, sphingomyelinsynthase 1 was detected by immunoblotting in human kidney cortex tissue using a polyclonal rabbit antibody to a full-sized protein (Abnova, Taiwan). To this end, to enrich the tissue lysate with membrane proteins, the kidney cortex tissue was extracted with a buffer containing increasing concentrations of Quillaja saponaria saponin 0.05 and 1 mg / ml. To reduce the volume of the extraction buffer, the tissue was pre-homogenized in a buffer containing 0.05 mg / ml saponin, and the homogenate was precipitated without incubation with the buffer. This washing to some extent balanced the tissue sample with the buffer and removed a significant portion of the protein without noticeable SMS1 loss. The kidney cortex extract obtained by this method contained SMS1 12 times more than the extract obtained in RIPA buffer (Fig. 1).

Пример 2Example 2

Из образца коры почки человека экстрагировали 50 мкг белка с использованием буфера, содержащего возрастающие концентрации сапонина 0,05, 0,1 и 1 мг/мл, а также с использованием RIPA буфера. Иммуноблоттинг экстрактов с поликлональным кроличьим антителом РАВ10379 на полноразмерный белок SMS1 показал, что буфер, содержащий 0,05 мг/мл сапонина, экстрагирует примерно столько же SMS1, сколько RIPA буфер. Буфер, содержащий 0,1 мг/мл сапонина, извлекал незначительно большее количество SMS1. Экстракция ткани буфером, содержащим 1 мг/мл сапонина, давала заметно больший выход SMS1. Экстракция ткани сапонином в концентрации 1 мг/мл после предварительной экстракции сапонином в концентрации 0,05 мг/мл давала самый больший выход SMS1 (фиг. 2).50 μg of protein was extracted from a sample of human kidney cortex using a buffer containing increasing concentrations of saponin 0.05, 0.1 and 1 mg / ml, as well as using RIPA buffer. Immunoblotting of extracts with polyclonal rabbit antibody RAB10379 on the full-length SMS1 protein showed that a buffer containing 0.05 mg / ml saponin extracts approximately the same amount of SMS1 as RIPA buffer. A buffer containing 0.1 mg / ml saponin recovered a slightly larger amount of SMS1. Tissue extraction with a buffer containing 1 mg / ml saponin gave a significantly greater SMS1 yield. Tissue extraction with saponin at a concentration of 1 mg / ml after preliminary extraction with saponin at a concentration of 0.05 mg / ml gave the highest yield of SMS1 (Fig. 2).

Пример 3Example 3

Проводили сравнение содержания SMS1 в 75 мг белка в экстрактах коры почки, полученных с использованием RIPA буфера, и в 5 мг, 10 мг и 15 мг белка этой же ткани, полученного последовательной экстракцией сапонином в концентрациях 0,05 мг/мл и 1 мг/мл. Денситометрический анализ иммуноблотов RIPA и сапонинового экстрактов коры почки показал, что сапониновый экстракт содержал в 12,65±0,16 раза больше SMS1, чем RIPA экстракт. Из представленного примера видно, что заявляемый способ экстракции белка с использованием содержащего сапонин буфера более эффективен, чем экстракция RIPA буфером (фиг. 3).The SMS1 content was compared in 75 mg of protein in extracts of the cortex of the kidney obtained using RIPA buffer and 5 mg, 10 mg and 15 mg of protein of the same tissue obtained by sequential extraction of saponin at concentrations of 0.05 mg / ml and 1 mg / ml Densitometric analysis of RIPA immunoblots and saponin extracts of the renal cortex showed that the saponin extract contained 12.65 ± 0.16 times more SMS1 than the RIPA extract. From the presented example it can be seen that the inventive method of extracting protein using a saponin-containing buffer is more effective than extraction with RIPA buffer (Fig. 3).

Пример 4Example 4

Согласно способу в соответствии с настоящим изобретением проводили анализ содержания SMS1 в легком и семенниках с использованием экстракции 50 мкг белка с помощью RIPA буфера и содержащего сапонин буфера. Результаты показали, что последовательная экстракция сапонином в концентрациях 0,05 мг/мл и 1 мг/мл позволила увеличить относительное содержание SMS1 в суммарном белке лизата исследуемых тканей (фиг. 4).According to the method in accordance with the present invention, an analysis was made of the content of SMS1 in the lung and testes using extraction of 50 μg of protein with RIPA buffer and saponin-containing buffer. The results showed that sequential extraction with saponin at concentrations of 0.05 mg / ml and 1 mg / ml allowed to increase the relative content of SMS1 in the total lysate protein of the studied tissues (Fig. 4).

Таким образом, способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет детектировать сфингомиелинсинтазу в биологических образцах различных тканей без предварительного выделения мембранной фракции, что делает его менее трудоемким и затратным, а также существенно повышает информативность и эффективность дальнейшего анализа, проводимого с использованием сфингомиелинсинтаз.Thus, the method in accordance with the present invention allows the detection of sphingomyelin synthase in biological samples of various tissues without prior isolation of the membrane fraction, which makes it less time-consuming and costly, and also significantly increases the information content and effectiveness of further analysis carried out using sphingomyelins synthases.

Claims (1)

Способ получения из тканей человека белкового экстракта, обогащенного сфингомиелинсинтазой 1, путем последовательной экстракции ткани, выбранной из ткани коры почки человека, легкого или семенников, буфером, содержащим сапонин в концентрациях 0,05 и 1 мг/мл, где сапонин получен из Quillaja saponaria. The method of obtaining protein extract from human tissues enriched with sphingomyelin synthase 1 by sequential extraction of tissue selected from the tissue of the human cortex of the kidney, lung or testes, with a buffer containing saponin in concentrations of 0.05 and 1 mg / ml, where saponin is obtained from Quillaja saponaria.
RU2014147394/15A 2014-11-26 2014-11-26 Method of production enriched by sphyngomyelinsintasis extract with using saponin RU2599511C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147394/15A RU2599511C2 (en) 2014-11-26 2014-11-26 Method of production enriched by sphyngomyelinsintasis extract with using saponin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014147394/15A RU2599511C2 (en) 2014-11-26 2014-11-26 Method of production enriched by sphyngomyelinsintasis extract with using saponin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014147394A RU2014147394A (en) 2016-06-20
RU2599511C2 true RU2599511C2 (en) 2016-10-10

Family

ID=56131782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014147394/15A RU2599511C2 (en) 2014-11-26 2014-11-26 Method of production enriched by sphyngomyelinsintasis extract with using saponin

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2599511C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1533835A (en) * 1976-06-28 1978-11-29 Wadley Res Inst & Blood Bank Sputum analysis method
US20060121126A1 (en) * 2004-10-05 2006-06-08 Mcfadden David Environmentally friendly pesticide and method of use
WO2007090862A2 (en) * 2006-02-08 2007-08-16 Kroenke Martin Neutral sphingomyelinase-3 and its use
RU2515156C2 (en) * 2008-05-27 2014-05-10 Плуристем Лтд. Methods of treating inflammatory diseases of colon

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1533835A (en) * 1976-06-28 1978-11-29 Wadley Res Inst & Blood Bank Sputum analysis method
US20060121126A1 (en) * 2004-10-05 2006-06-08 Mcfadden David Environmentally friendly pesticide and method of use
WO2007090862A2 (en) * 2006-02-08 2007-08-16 Kroenke Martin Neutral sphingomyelinase-3 and its use
RU2515156C2 (en) * 2008-05-27 2014-05-10 Плуристем Лтд. Methods of treating inflammatory diseases of colon

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Zhiqiang Li и др, Impact of Sphingomyelin Synthase 1 Deficiency on Sphingolipid Metabolism and Atherosclerosis in Mice, Arterioscler Thromb Vasc Biol, July 2012, С.1577-1584. *
Zhiqiang Li и др, Impact of Sphingomyelin Synthase 1 Deficiency on Sphingolipid Metabolism and Atherosclerosis in Mice, Arterioscler Thromb Vasc Biol, July 2012, С.1577-1584. Н.И. Базыкина и др. Оптимизация условий экстрагирования природных антиоксидантов из растительного сырья. Химико-фармацевтический журнал. Том 36. *
Т.Т Березов и др. Биологическая химия: Учебник-3-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1998. С.24, 198. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014147394A (en) 2016-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Buccellato et al. Role of oxidative damage in Alzheimer’s disease and neurodegeneration: From pathogenic mechanisms to biomarker discovery
Luo et al. Rab8a interacts directly with PI3Kγ to modulate TLR4-driven PI3K and mTOR signalling
Wright et al. Protein myristoylation in health and disease
Kiwamoto et al. Endogenous airway mucins carry glycans that bind Siglec-F and induce eosinophil apoptosis
Greco et al. Nuclear import of histone deacetylase 5 by requisite nuclear localization signal phosphorylation
Vorkas et al. Untargeted UPLC-MS profiling pipeline to expand tissue metabolome coverage: application to cardiovascular disease
Brady et al. Regulation of TDP‐43 aggregation by phosphorylation andp62/SQSTM1
Gou et al. ING5 suppresses proliferation, apoptosis, migration and invasion, and induces autophagy and differentiation of gastric cancer cells: a good marker for carcinogenesis and subsequent progression
Bindesbøll et al. Liver X receptor regulates hepatic nuclear O-GlcNAc signaling and carbohydrate responsive element-binding protein activity
de Juan-Sanz et al. Na+/K+-ATPase is a new interacting partner for the neuronal glycine transporter GlyT2 that downregulates its expression in vitro and in vivo
Shim et al. Role of S5b/PSMD5 in proteasome inhibition caused by TNF-α/NFκB in higher eukaryotes
Xu et al. Knockdown of ERp57 increases BiP/GRP78 induction and protects against hyperoxia and tunicamycin-induced apoptosis
Zakrzewicz et al. Protein arginine methyltransferase 5 mediates enolase-1 cell surface trafficking in human lung adenocarcinoma cells
Griess et al. Sphingolipid subtypes differentially control proinsulin processing and systemic glucose homeostasis
Shen et al. Guttiferone K suppresses cell motility and metastasis of hepatocellular carcinoma by restoring aberrantly reduced profilin 1
Nolasco et al. Colchicine blocks tubulin heterodimer recycling by tubulin cofactors TBCA, TBCB, and TBCE
Weiss et al. Copper-induced translocation of the Wilson disease protein ATP7B independent of Murr1/COMMD1 and Rab7
Shi et al. Cooperative down-regulation of ribosomal protein L10 and NF-κB signaling pathway is responsible for the anti-proliferative effects by DMAPT in pancreatic cancer cells
Tu et al. Functional proteomics study reveals SUMOylation of TFII-I is involved in liver cancer cell proliferation
Zeng et al. Central role of RIPK1-VDAC1 pathway on cardiac impairment in a non-human primate model of rheumatoid arthritis
Sorrell et al. Renal peroxiredoxin 6 interacts with anion exchanger 1 and plays a novel role in pH homeostasis
Zhou et al. Golgi phosphoprotein 2 (GOLPH2/GP73/GOLM1) interacts with secretory clusterin
Hirata et al. Thioredoxin interacting protein (Txnip) forms redox sensitive high molecular weight nucleoprotein complexes
He et al. Acid secretion-associated translocation of KCNJ15 in gastric parietal cells
Vaman VS et al. LASP1, a newly identified melanocytic protein with a possible role in melanin release, but not in melanoma progression

Legal Events

Date Code Title Description
FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20160610

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191127