Evaluation of Amyloid-β Aggregation by Fourier Transform Infrared Spectrophotometer (FTIR)
Aplikace | 2020 | ShimadzuInstrumentace
Amyloid-β je klíčový peptid spojený s neurodegenerativními chorobami, zejména Alzheimerovou nemocí. Studie jeho agregace a přeměny sekundární struktury pomáhají porozumět mechanismům tvorby amyloidových plaků a vyvíjet terapeutické přístupy i diagnostické metody.
Cílem bylo sledovat časový vývoj agregace amyloid-β a změnu poměru antiparalelních a paralelních β-sheet struktur pomocí FTIR spektroskopie v ATR režimu.
FTIR v ATR režimu efektivně zachytil časově závislou přeměnu sekundární struktury amyloid-β z antiparalelních na paralelní β-sheet. Tato přístupná a citlivá metoda nabízí důležitý nástroj pro výzkum proteinové agregace a vývoj terapeutik.
FTIR Spektroskopie
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Amyloid-β je klíčový peptid spojený s neurodegenerativními chorobami, zejména Alzheimerovou nemocí. Studie jeho agregace a přeměny sekundární struktury pomáhají porozumět mechanismům tvorby amyloidových plaků a vyvíjet terapeutické přístupy i diagnostické metody.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem bylo sledovat časový vývoj agregace amyloid-β a změnu poměru antiparalelních a paralelních β-sheet struktur pomocí FTIR spektroskopie v ATR režimu.
Použitá metodika a instrumentace
- Instrumentace: Shimadzu IRTracer-100 FTIR, MicromATR™ s devítiodrazovým ATR krystalem.
- Příprava vzorků: Amyloid-β (1–40) ve vodě, koncentrace ~10 µM, stání při 25 °C po různé časy (0,5 až 120 h).
- Měření: 60 µL roztoku na ATR krystal, vysušení suchým vzduchem, spektra v rozmezí 1750–1575 cm⁻¹, 4 cm⁻¹ rozlišení, 100 akumulací, apodizace Sqr-Triangle.
- Analýza: Druhá derivace pro detekci 10–14 negativních píků v amide I oblasti (1700–1600 cm⁻¹). Křivkové fitování Lorentzovými křivkami, optimalizace pozice, intenzity a šířky, přiřazení sekundárních struktur podle literatury.
Hlavní výsledky a diskuse
- Amide I pás se posunul z 1626 cm⁻¹ (0,5 h) na 1630 cm⁻¹ (120 h), což indikuje nárůst paralelních β-sheet struktur.
- Druhá derivace odhalila pokles intenzit antiparalelních vrcholů (1696, 1626 cm⁻¹) a nárůst vrcholu paralelních (1630 cm⁻¹) v průběhu času.
- Poměr součtů ploch vysokého (1700–1690 cm⁻¹) a nízkého (1645–1615 cm⁻¹) wavenumber se snížil z 0,2836 na 0,1860, potvrzující přeměnu antiparalelních na paralelní β-sheet.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a citlivá metoda monitorování proteinové agregace.
- Jednoduchá manipulace se vzorky a údržba ATR krystalu.
- Možnost kvantifikace změn sekundární struktury v reálném čase.
- Využití v biomedicínském výzkumu, farmacii a QA/QC laboratořích.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace 2D-IR spektroskopie pro detailnější strukturální informace.
- Vývoj pokročilejších algoritmů pro křivkové fitování a automatizaci analýzy.
- Monitorování agregace v podmínkách blízkých biologickému prostředí.
- Využití metody pro screening potenciálních inhibitorů amyloidových fibril.
Závěr
FTIR v ATR režimu efektivně zachytil časově závislou přeměnu sekundární struktury amyloid-β z antiparalelních na paralelní β-sheet. Tato přístupná a citlivá metoda nabízí důležitý nástroj pro výzkum proteinové agregace a vývoj terapeutik.
Reference
- Moran SD, Zanni MT. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1984–1993.
- Tasumi M. Infrared Spectroscopy – Fundamentals and Recent Techniques. ST Japan INC.
- Kong J, Yu S. Acta Biochim Biophys Sin. 2007, 39(8): 549–559.
- Fezoui Y. Amyloid: Int. J. Chin. Invest. 2000, 7, 166–178.
- Sarroukh R, Goormaghtigh E, Ruysschaert JM, Raussens V. Biochim Biophys Acta. 2013, 1828: 2328–2338.
- Kovacs-Nolan J. J. Agric. Food Chem. 2005, 53, 8421–8431.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Protein Secondary Structure Estimation Using the Agilent Cary 630 FTIR Spectrometer
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Life Science Research Protein Secondary Structure Estimation Using the Agilent Cary 630 FTIR Spectrometer A rapid and flexible method for evaluating protein secondary structure by FTIR Authors Ravindra Gudihal and Wesam Alwan Agilent Technologies, Inc. Abstract Proteins carry…
Klíčová slova
ftir, ftirsecondary, secondarystructure, structureprotein, proteinspectra, spectramicrolab, microlabsubtracted, subtractedband, bandray, raylysozyme, lysozymecrystallography, crystallographyamide, amideexpert, experthelical, helicalhelix
FTIR talk letter (39)
2022|Shimadzu|Ostatní
C103-E138 Vol. 39 Catalytic Nitrogen Fixation under Mild Reaction Conditions Using Base Metal-Dinitrogen Complexes ------- 02 Regulatory Compliance for Infrared Microscopes ------- 06 Using Derivative Spectra ------- 10 Q&A What measurement method should I use to check the degradation of…
Klíčová slova
dinitrogen, dinitrogenderivative, derivativecomplexes, complexespincer, pincerlabsolutions, labsolutionsiron, ironcatalyst, catalystnitrogenase, nitrogenaseammonia, ammoniaspectra, spectracatalytic, catalyticcomplex, complexinfrared, infraredaimsolution, aimsolutionftir
Aggregation Analysis of Innovator and Biosimilar Therapeutic Proteins Using FTIR
2022|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Biopharmaceuticals Aggregation Analysis of Innovator and Biosimilar Therapeutic Proteins Using FTIR Measurement of rituximab aggregation in concentrated samples using the Agilent Cary 630 FTIR spectrometer Authors Aveline Neo and Ravindra Gudihal Agilent Technologies, Inc. Abstract Protein aggregation can…
Klíčová slova
innovator, innovatorbiosimilar, biosimilaraggregation, aggregationformulation, formulationrituximab, rituximabftir, ftirbuffer, buffermicrolab, microlabkinetics, kineticsabsorbance, absorbanceamide, amidemabs, mabsexpert, expertthermal, thermalmab
Study of Protein Conformation with FT-IR
2021|Bruker|Aplikace
Application Note AN B404 Study of Protein Conformation with FT-IR Similar to circular dichroism spectroscopy (CD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) allows the determination of conformational changes of proteins (and peptides). The FT-IR technique, however, detects ß-sheet structures with a…
Klíčová slova
ligand, ligandprotein, proteinproteins, proteinsamide, amidefibrillation, fibrillationaggregation, aggregationbinding, bindingchanges, changesspectra, spectracertain, certainvibration, vibrationdiseases, diseasescjd, cjdconfocheck, confocheckcreutzfeldt