DE19752712C2 - Method for measuring the association of substructures of pathological protein deposits - Google Patents
Method for measuring the association of substructures of pathological protein depositsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Screening von Wirkstoffen zur Behandlung von mit patho logischen Proteinablagerungen verbundenen Erkrankungen sowie ein Verfahren zur diagnostischen Erfassung von mit patho logischen Proteinablagerungen verbundenen Erkrankungen.The present invention relates to a method for Screening of active ingredients for the treatment of with patho logical protein-related diseases as well a procedure for the diagnostic detection of with patho logical protein-related diseases.
Eine Reihe verschiedener Erkrankungen ist mit dem Auftreten von pathologischen Proteinablagerungen verbunden. Dabei ist oft unklar, ob die Proteinablagerungen nur Erscheinungen eines Krankheitsbildes sind oder ob diese Proteinablagerungen kausal für die Erkrankung selbst als Pathogene verantwortlich sind. So sind neurodegenerative Erkrankungen bekannt, bei denen beispielsweise im Gehirn der Betroffenen als amyloide Plaques bezeichnete Proteinablagerungen feststellbar sind. Zu solchen Erkrankungen gehören beispielsweise die Alzheimersche Erkrankung, bovine spongioforme Enzephalopathie (BSE), die Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung, Kuru-Erkrankung, Scrapie sowie möglicherweise auch andere Erkrankungen, die in der Vergangenheit auch als "slow-virus"-Erkrankungen bezeichnet wurden. In jüngster Zeit ist insbesondere die BSE- Erkrankung ins Bewußtsein der Öffentlichkeit gerückt, unter anderem, weil BSE mit der Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung beim Menschen in Zusammenhang gebracht wird. Bis heute ist unklar, aufgrund welcher Mechanismen die Proteinablagerungen in das Krankheitsgeschehen eingreifen. Bemerkenswert ist der von Prusiner beobachtete Zusammenhang zwischen Infektiösität und der Konzentration bestimmter Proteine, die beim Krankheits geschehen der Scrapie, einer neurodegenerativen Erkrankung von Schafen, eine Rolle spielen. Pathologische Proteinab lagerungen treten nicht nur bei Erkrankungen des neuronalen Systems in Erscheinung, sondern werden auch in anderen Organen beobachtet, so zum Beispiel bei einer Erkrankung des Typs Diabetes.A number of different diseases are associated with the onset linked by pathological protein deposits. It is often unclear whether the protein deposits are only appearances of a clinical picture or whether these are protein deposits causally responsible for the disease itself as a pathogen are. So neurodegenerative diseases are known in such as those in the brains of those affected as amyloids Protein deposits designated as plaques are detectable. Such diseases include, for example Alzheimer's disease, bovine spongiform encephalopathy (BSE), Creutzfeldt-Jakob disease, Kuru disease, Scrapie as well as possibly other diseases that in the past also as "slow virus" diseases were designated. Recently, the BSE Disease brought to the public consciousness, under other because BSE with Creutzfeldt-Jakob disease in People is associated. To date it is unclear what mechanisms the protein deposits into the Intervene in illness. The from is remarkable Prusiner observed association between infectiousness and the concentration of certain proteins in the disease happen scrapie, a neurodegenerative disease of sheep, play a role. Pathological protein Positioning does not only occur with diseases of the neuronal Systems in appearance, but also in others Organs observed, for example in a disease of the Type diabetes.
Eine Übersicht über Prionen-Krankheiten ist von D. Riesner in "Chemie in unserer Zeit" (1996), S. 66-74 veröffentlicht worden. Darin wird unter anderem ausgeführt, daß eine sichere und schnelle Diagnose ein vordringliches Problem der Prionen forschung darstellt, nicht nur, um biologische Sicherheit zu gewährleisten, sondern auch, um die Grundlagenforschung mit vielen offenen Fragen zur Replikation und Pathogenese von Prionen voranzutreiben. Des weiteren ist es wünschens wert, ein Screening-Verfahren zu entwickeln, mit dem es gelingt, Wirkstoffe gegen die mit Proteinablagerungen ver bundenen pathologischen Erscheinungen zu entwickeln. Dabei sollte sowohl ein Screening-Verfahren zum Aufspüren von Wirkstoffen, die eine Ablagerung von pathologischen Proteinen verhindern, wie auch zur Auflösung pathologischer Protein ablagerungen bereitgestellt werden.An overview of prion diseases is from D. Riesner in "Chemistry in our time" (1996), pp 66-74 published been. Among other things, it states that a safe and rapid diagnosis is a pressing problem for prions research represents, not just about biosafety to ensure, but also to basic research with many open questions about replication and pathogenesis to advance by prions. It is also desirable worth developing a screening process with which it succeeds in ver against drugs with protein deposits develop related pathological phenomena. Here should be both a screening process for detecting Active substances that deposit pathological proteins prevent, as well as to dissolve pathological protein deposits are provided.
Überraschenderweise wird die eingangs angesprochene Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Screening mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren weist die Merkmale des Patentanspruchs 2 auf. Gemeinsam ist den beiden Verfahren das Prinzip der Messung der Assoziation von Teilstrukturen mit den pathologischen Proteinab lagerungen.Surprisingly, the task mentioned at the beginning solved by a method of screening with the features of claim 1. The diagnostic method according to the invention has the features of claim 2. Is common the two methods the principle of measuring the association of substructures with the pathological protein storage.
Fig. 1 zeigt ein Schema des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Diagnostik von pathologischen Proteinablagerungen. Fig. 1 is a diagram showing the inventive method for the diagnosis of pathological protein depositions.
Fig. 2 zeigt die Ergebnisse eines Experimentes zum Nachweis von Prion-Protein-Aggregaten mittels Fluoreszenz-Korre lations-Spektroskopie. Fig. 2 shows the results of an experiment for the detection of prion-protein aggregates by means of fluorescence correlation spectroscopy.
Fig. 3 zeigt die Ergebnisse eines Experimentes zum Nachweis isolierter Prionen aus Gewebeproben durch fluoreszenz markierte solubilisierte Prion-Proteine (PrP-Cy2). Fig. 3 shows the results of an experiment for detecting prions isolated from tissue samples by fluorescence-labeled solubilized prion proteins (PrP-Cy2).
Fig. 4 zeigt die Sensitivität der homologen Anlagerung von fluoreszenzmarkierten solubilisierten Prion-Proteinen (PrP- Cy2) an Prion-Protein-Aggregate aus Gewebeproben und den Einfluß der SDS-Konzentration. Fig. 4 shows the sensitivity of the homologous of fluorescently labeled solubilized prion proteins (PrP Cy2) of prion protein aggregates from tissue samples, and the effect of SDS concentration.
Fig. 5 zeigt die homologe Detektion von Peptidaggregaten, die den Großteil der amyloiden Ablagerungen bei der Alz heimerschen Erkrankung darstellen, mit fluoreszenzmarkiertem löslichen Aß(1-42)-Peptid. Fig. 5 shows the homologous detection of peptide aggregates, which represent the majority of the amyloid deposits in Alzheimer's disease, with fluorescently labeled soluble Aß (1-42) peptide.
Fig. 6 zeigt die Ergebnisse eines Experimentes zur heter logen Detektion von Peptidaggregaten, die den Großteil der amyloiden Ablagerungen bei der Alzheimerschen Erkrankung darstellen, mit fluoreszenzmarkiertem solubilisierten Prion- Protein (PrP-Cy2). Fig. 6 shows the results of an experiment for heterogeneous detection of peptide aggregates, which represent the majority of the amyloid deposits in Alzheimer's disease, with fluorescence-labeled solubilized prion protein (PrP-Cy2).
Fig. 7 zeigt die Ergebnisse eines Experimentes zum spezi fischen Nachweis von Aggregaten im Liquor von Patienten, bei denen die Alzheimersche Erkrankung diagnostiziert wurde. Fig. 7 shows the results of an experiment for speci fi c detection of aggregates in the cerebrospinal fluid of patients in whom Alzheimer's disease was diagnosed.
Fig. 8 zeigt ein Schema des erfindungsgemäßen Verfahren zum Screening von Wirkstoffen. Fig. 8 is a diagram showing the inventive method for screening of active ingredients.
Das erfindungsgemäße Screening-Verfahren zum Aufspüren von Wirkstoffen zur Behandlung von mit pathologischen Protein ablagerungen verbundenen Erkrankungen geht davon aus, daß in Gegenwart von vermuteten Wirkstoffen die Assoziation von Teilstrukturen der pathologischen Proteinablagerungen, an pathologische Proteinablagerungen bildende Strukturen, pathologischen Proteinablagerungen entsprechende Strukturen und/oder pathologische Proteinablagerungen als Targets gemessen wird. Als Alternative wird zunächst eine Assoziation von Teilstrukturen an pathologische Proteinablagerungen bildende Strukturen, pathologischen Proteinablagerungen ent sprechende Strukturen und/oder pathologische Proteinab lagerungen als Targets durchgeführt und dann die Umkehrung der Assoziation unter Einwirkung von vermuteten Wirkstoffen beobachtet. Als Wirkstoff werden dann Verbindungen identifi ziert, die in der Lage sind, eine Umkehrung der Assoziation in signifikanter Weise zu bewirken. Eine dritte Alternative besteht darin, daß die Dissoziation von Proteinablagerungen selbst unter Einwirkung von vermuteten Wirkstoffen gemessen wird.The screening method according to the invention for the detection of Active substances for the treatment of with pathological protein Deposits related diseases assume that in the presence of suspected active substances the association of Substructures of pathological protein deposits structures forming pathological protein deposits, structures corresponding to pathological protein deposits and / or pathological protein deposits as targets is measured. As an alternative, first an association from partial structures to pathological protein deposits forming structures, pathological protein deposits speaking structures and / or pathological protein Storage performed as targets and then the reverse the association under the influence of suspected active substances observed. Compounds are then identified as the active ingredient adorns who are able to reverse the association effect in a significant way. A third alternative is that the dissociation of protein deposits measured even under the influence of suspected active substances becomes.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur diagnostischen Erfassung von Erkrankungen umfaßt die Messung der Assoziation von Teil strukturen der pathologischen Proteinablagerungen an patholo gische Proteinablagerungen bildende Strukturen, patholo gischen Proteinablagerungen entsprechende Strukturen und/oder pathologische Proteinablagerungen.The method according to the invention for diagnostic detection of diseases involves measuring the association of part structures of pathological protein deposits on patholo structures forming protein deposits, pathological structures and / or corresponding protein deposits pathological protein deposits.
Erfindungsgemäß weisen die Teilstrukturen der pathologischen Proteinablagerungen, die pathologische Proteinablagerungen bildenden Strukturen, die pathologischen Proteinablagerungen entsprechenden Strukturen und/oder die pathologischen Proteinablagerungen vorzugsweise eine detektierbare Eigen schaft auf.According to the invention, the partial structures of the pathological Protein deposits, the pathological protein deposits forming structures, the pathological protein deposits corresponding structures and / or the pathological Protein deposits preferably have a detectable self shaft up.
Vorzugsweise sind die Teilstrukturen der pathologischen Proteinablagerungen monomere oder oligomere Einheiten patho logischer Proteinablagerungen. Die Teilstrukturen können auch homolog, insbesondere strukturhomolog, zu monomeren oder oligomeren Einheiten pathologischer Proteinablagerungen sein.The substructures are preferably the pathological ones Protein deposits monomeric or oligomeric units patho logical protein deposits. The substructures can also homologous, in particular structural homologous, to monomers or oligomeric units of pathological protein deposits.
Die Teilstrukturen, deren Assoziation an pathologische Proteinablagerungen bildende Strukturen, pathologischen Proteinablagerungen entsprechende Strukturen und/oder patho logische Proteinablagerungen gemessen wird, können aus dem gleichen (homologe Detektion) oder einem anderen Typ (hetero loge Detektion) pathologischer Proteinablagerungen stammen, welcher als Target verwendet wird. So können beispielsweise als Target eine pathologische Proteinablagerungen bildende Struktur, eine pathologischen Proteinablagerungen entspre chende Struktur und/oder pathologische Proteinablagerungen selbst, die aus einer Prionenerkrankung wie Scrapie oder BSE stammen, herangezogen werden, wohingegen die Teilstrukturen, deren Assoziation an das Target gemessen wird, beispielsweise auch aus anderen als den genannten Strukturen stammen können. So ist es zum Beispiel möglich, die Assoziation von Teil strukturen, die aus amyloiden Plaques aus BSE stammen, an Proteinablagerungen aus an Alzheimer erkrankten Geweben zu messen.The substructures, their association with pathological Structures forming protein deposits, pathological Structures corresponding to protein deposits and / or patho Logical protein deposits can be measured from the same (homologous detection) or another type (hetero log detection) pathological protein deposits originate, which is used as a target. For example targeting pathological protein deposits Structure that corresponds to pathological protein deposits structure and / or pathological protein deposits itself that comes from a prion disorder like scrapie or BSE come from, whereas the substructures, whose association with the target is measured, for example can also come from structures other than those mentioned. So it is possible, for example, the association of part structures derived from amyloid plaques from BSE Protein deposits from tissues suffering from Alzheimer's measure up.
Die Teilstrukturen, die erfindungsgemäß eingesetzt werden, können vorzugsweise durch Behandlung pathologischer Protein ablagerungen, wie amyloider Plaques, mit physikalischen Methoden wie Ultraschallbehandlung, Einwirkung von Tempera turänderungen, Behandlung mit Lösungen unterschiedlicher Ionenstärke, Behandlung mit Lösungen chaotroper Ionen oder Detergenzien und/oder biochemischen Methoden, wie Behandlung der amyloiden Plaques mit Enzymen, insbesondere Proteasen erhalten werden. So ist es beispielsweise möglich, aus an BSE erkranktem neuronalen Gewebe amyloide Plaques durch enzymatischen Abbau, gefolgt von Ultraschallbehandlung in Gegenwart von Detergenzien, in Teilstrukturen zu zerlegen, die nachfolgend wieder fibrilläre Strukturen aufbauen können. Die Teilstrukturen der pathologischen Proteinablagerungen können auch rekombinante Proteine, Proteinfragmente oder Peptide sein, welche Sequenzhomologien zu den entsprechenden amyloiden Plaques unterschiedlicher Herkunft und Art auf weisen können.The substructures that are used according to the invention can preferably by treating pathological protein deposits, such as amyloid plaques, with physical Methods such as ultrasound treatment, exposure to tempera changes in the door, treatment with different solutions Ionic strength, treatment with solutions of chaotropic ions or Detergents and / or biochemical methods such as treatment the amyloid plaques with enzymes, especially proteases be preserved. So it is possible, for example, from on BSE diseased neuronal tissue due to amyloid plaques enzymatic degradation followed by ultrasound treatment in Presence of detergents to break down into substructures, which can subsequently build up fibrillar structures again. The partial structures of the pathological protein deposits can also recombinant proteins, protein fragments or Be peptides which sequence homologies to the corresponding ones amyloid plaques of different origins and types can point.
Als Targets, an denen die Assoziation von Teilstrukturen gemessen wird, kommen pathologische Proteinablagerungen bildende Strukturen in Betracht. Darunter werden Strukturen verstanden, die selbst noch nicht die eigentlichen patholo gischen Proteinablagerungen darstellen, sondern monomere oder oligomere Einheiten der pathologischen Proteinablagerungen oder größere Aggregate der Teilstrukturen der pathologischen Proteinablagerungen, deren Assoziation gemessen werden soll, darstellen. Es kommen auch pathologischen Proteinablagerungen entsprechende Strukturen in Betracht. Solche Strukturen ahmen Bereiche der eigentlichen pathologischen Proteinablagerungen nach, die mit den Teilstrukturen, die erfindungsgemäß ein gesetzt werden, assoziativ in Wechselwirkung treten. Als Alternative kommen auch die pathologischen Proteinab lagerungen selbst in Betracht.As targets on which the association of substructures pathological protein deposits are measured structures into consideration. This includes structures understood, which itself is not the actual patholo represent protein deposits, but monomeric or oligomeric units of pathological protein deposits or larger aggregates of the substructures of the pathological Protein deposits, the association of which is to be measured, represent. Pathological protein deposits also occur appropriate structures into consideration. Such structures mimic Areas of the actual pathological protein deposits after that with the substructures according to the invention be placed, interactively interact. As The pathological proteins also come as an alternative storage itself.
Die Teilstrukturen der pathologischen Proteinablagerungen, die pathologische Proteinablagerungen bildenden Strukturen, die pathologischen Proteinablagerungen entsprechenden Strukturen und/oder die pathologischen Proteinablagerungen weisen vorzugsweise eine detektierbare Eigenschaft auf. Die detektierbare Eigenschaft ist entweder intrinsisch in der Teilstruktur vorhanden oder kann nachträglich eingeführt werden. Die mindestens eine detektierbare Eigenschaft der Teilstrukturen wird insbesondere durch physikalische Methoden, vorzugsweise spektroskopisch erfaßt. Als detektier bare Eigenschaft der Teilstruktur kommt beispielsweise deren Größe oder Ausdehnung in Betracht. Auch Eigenschaften wie Struktur, meßbar mit Circular-Dichroismus, optische Eigen schaften wie Lumineszenz, Fluoreszenz oder Absorption können zur Messung der Assoziation der Teilstrukturen an die Targets herangezogen werden. So kann beispielsweise die Eigen fluoreszenz von Teilstrukturen wie auch von nachträglich markierten Teilstrukturen mit fluoreszierenden Eigenschaften herangezogen werden.The partial structures of the pathological protein deposits, the structures forming the pathological protein deposits, corresponding to the pathological protein deposits Structures and / or the pathological protein deposits preferably have a detectable property. The detectable property is either intrinsic in the Partial structure available or can be introduced later become. The at least one detectable property of Substructures are made especially by physical Methods, preferably recorded spectroscopically. As detect The property of the substructure comes from, for example, Size or dimension. Also features like Structure, measurable with circular dichroism, optical properties can such as luminescence, fluorescence or absorption for measuring the association of the substructures with the targets be used. For example, your own fluorescence from substructures as well as from later marked substructures with fluorescent properties be used.
Als Methoden zur Messung der mindestens einen detektierbaren Eigenschaft der Teilstruktur kommen insbesondere fluori metrische Methoden wie konfokale Fluoreszenzspektroskopie, Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie (FCS), FCS in Kom bination mit Kreuzkorrelation mit jeweils entsprechenden Auswertungsverfahren in Betracht. Es wird hierbei ausdrück lich auf die DE 44 38 341 und WO-A-96/13744, die WO-A- 94/16313 sowie auf die EP-A-96 116 373 und EP-A-97 109 353 verwiesen. Auf den Offenbarungsgehalt dieser Anmeldungen wird ausdrücklich Bezug genommen. Insbesondere die Anwendung der FCS-Kreuzkorrelation ist vorteilhaft, da durch diese Methode die Spezifität des Verfahrens verbessert werden kann. Insbe sondere durch den Einsatz von verschiedenen Teilstrukturen als Sonden oder dem kombinierten Einsatz mit anderen Sonden für pathologische Proteinablagerungen, wie z. B. spezifische Antikörper, können falsch positive Detektionen von Aggregaten in biologischen Medien unterdrückt werden.As methods for measuring the at least one detectable The characteristic of the substructure comes in particular from fluori metric methods such as confocal fluorescence spectroscopy, Fluorescence Correlation Spectroscopy (FCS), FCS in Com combination with cross correlation with corresponding ones Evaluation procedure into consideration. It is expressed here Lich on DE 44 38 341 and WO-A-96/13744, WO-A- 94/16313 and EP-A-96 116 373 and EP-A-97 109 353 referred. On the disclosure content of these registrations expressly referred. In particular, the application of the FCS cross correlation is advantageous because of this method the specificity of the method can be improved. In particular especially through the use of different substructures as probes or in combination with other probes for pathological protein deposits, such as. B. specific Antibodies can make false positive detection of aggregates be suppressed in biological media.
Bei der Kreuzkorrelation werden jeweils zwei unterschiedlich fluoreszierende Spezies - beispielsweise Targets und Teil strukturen - beobachtet.In cross-correlation, two are different fluorescent species - for example targets and part structures - observed.
Die detektierbaren Eigenschaften werden beispielsweise durch Fluoreszenzmarkierungen, die niedermolekulare, aber auch hochmolekulare Gruppen sein können, hergestellt. So können beispielsweise markierte Antikörper, die an die Targets gebunden werden, letztere markieren. Das Binden von Teil strukturen kann dann entsprechend vermessen werden. Es können verschiedenfarbige Markierungen unterschiedlicher Teil strukturen vorgenommen werden und an diesen eine Kreuzkorre lation durchgeführt werden. Es ist ebenfalls möglich, die Teilstrukturen mit entsprechenden Labeln zu versehen, die entweder niedermolekulare fluoreszierende Liganden und/oder entsprechende Markierungskonjugate sind.The detectable properties are, for example, by Fluorescent labels, the low molecular weight, but also high molecular weight groups can be produced. So can for example, labeled antibodies attached to the targets be bound, mark the latter. Binding part structures can then be measured accordingly. It can different colored markings of different parts structures are made and a cross corrections on them lation be carried out. It is also possible that To provide substructures with appropriate labels that either low molecular weight fluorescent ligands and / or are corresponding labeling conjugates.
Erfindungsgemäß stammen die pathologischen Proteinablagerun gen vorzugsweise aus amyloiden Plaques, die mit neuro degenerativen Erkrankungen wie der Alzheimerschen Erkrankung, boviner spongioformer Enzephalopathie (BSE), Creutzfeldt- Jakob-Erkrankung, Scrapie (Traberkrankheit), Chorea- Huntington einhergehen, oder aus amyloiden Plaques anderer Organe als dem neuronalen System, wie zum Beispiel mit Diabetes verbundenen Proteinablagerungen. Eine geeignete Quelle für die pathologischen Proteinablagerungen stellen Organextrakte, bevorzugt Hirnextrakte erkrankter Tiere, dar. Diese können beispielsweise mit Prionen infizierte Syrische Goldhamster sein.According to the invention, the pathological protein deposits originate gene preferably from amyloid plaques that are associated with neuro degenerative diseases such as Alzheimer's disease, bovine spongiform encephalopathy (BSE), Creutzfeldt- Jakob disease, scrapie (scrapie), chorea Huntington's go along, or from amyloid plaques of others Organs as the neural system, such as with Diabetes-related protein deposits. A suitable one Provide source for pathological protein deposits Organ extracts, preferably brain extracts from diseased animals. For example, these can be Syrian infected with prions Be a golden hamster.
Die Teilstrukturen der pathologischen Proteinablagerungen können auch rekombinante Proteine, Proteinfragmente oder Peptide sein, welche Sequenzhomologien zu amyloiden Plaques aufweisen. So können beispielsweise konservative Aminosäure substitutionen in hochkonservierten Regionen wie folgt berücksichtigt werden: Jede Isoleucin-, Valin- und Leucin- Aminosäure kann gegen eine andere dieser Aminosäuren ausge tauscht sein, Aspartat kann gegen Glutamat und umgekehrt ausgetauscht sein, Glutamin gegen Asparagin und umgekehrt, Serin gegen Threonin und umgekehrt. Konservative Aminosäure substitutionen in weniger hochkonservierten Regionen können wie folgt sein: Jede der Aminosäuren Isoleucin, Valin und Leucin kann gegen jede andere dieser Aminosäuren, Aspartat gegen Glutamat und umgekehrt, Glutamin gegen Asparagin und umgekehrt, Serin gegen Threonin und umgekehrt, Glycin gegen Alanin und umgekehrt, Alanin gegen Valin und umgekehrt, Methionin gegen jede der Aminosäuren Leucin, Isoleucin oder Valin, Lysin gegen Arginin und umgekehrt, eine der Amino säuren Aspartat oder Glutamat gegen eine der Aminosäuren Arginin oder Lysin, Histidin gegen eine der Aminosäuren Arginin oder Lysin, Glutamin gegen Glutamat und umgekehrt und Asparagin gegen Aspartat und umgekehrt, ausgetauscht sein.The partial structures of the pathological protein deposits can also recombinant proteins, protein fragments or Be peptides, which sequence homologies to amyloid plaques exhibit. For example, conservative amino acid Substitutions in highly conserved regions as follows are taken into account: each isoleucine, valine and leucine Amino acid can be made against another of these amino acids be exchanged, aspartate can be exchanged for glutamate and vice versa be exchanged, glutamine for asparagine and vice versa, Serine against threonine and vice versa. Conservative amino acid Substitutions in less highly conserved regions can be as follows: each of the amino acids isoleucine, valine and Leucine can be used against any other of these amino acids, aspartate against glutamate and vice versa, glutamine against asparagine and vice versa, serine against threonine and vice versa, glycine against Alanine and vice versa, alanine versus valine and vice versa, Methionine against any of the amino acids leucine, isoleucine or Valine, lysine against arginine and vice versa, one of the amino acids aspartate or glutamate against one of the amino acids Arginine or lysine, histidine against one of the amino acids Arginine or lysine, glutamine versus glutamate and vice versa and asparagine for aspartate and vice versa his.
Als Quelle für Material, das einer diagnostischen Unter suchung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen wird, kommen insbesondere Körperflüssigkeiten wie Liquor cerebrospinalis, Blut, Lymphe, Urin oder Sekrete wie Sputum in Frage. Aus den genannten Körperflüssigkeiten oder Sekreten werden Proben entnommen und zur Messung der Assoziation von potentiell in diesen Proben enthaltenen pathologische Proteinablagerungen bildenden Strukturen, pathologischen Proteinablagerungen entsprechenden Strukturen und/oder pathologischen Proteinablagerungen, mit Teilstrukturen in Kontakt gebracht und inkubiert. Das Vorhandensein der pathologischen Proteinablagerungen, die indikativ für eine damit verbundene Erkrankung sind, ergibt dann ein positives diagnostisches Signal, vermittelt durch die Assoziation der zugesetzten Teilstrukturen. Körperflüssigkeiten sind gegen über Geweben vorteilhaft, da hier eine direkte Inkubation erfolgen kann, wohingegen Gewebe regelmäßig erst aufge schlossen werden müssen. Dies kann beispielsweise durch mechanische oder chemische Behandlung oder Kombinationen davon erfolgen.As a source of material that is a diagnostic sub search is subjected to the method according to the invention, body fluids such as liquor come in particular cerebrospinalis, blood, lymph, urine or secretions such as sputum in question. From the body fluids or secretions mentioned samples are taken and used to measure the association of potentially pathological contained in these samples Structures forming protein deposits, pathological Structures corresponding to protein deposits and / or pathological protein deposits, with substructures in Contacted and incubated. The presence of the pathological protein deposits that are indicative of a associated disease will result in a positive one diagnostic signal mediated by the association of the added substructures. Body fluids are against advantageous over tissues, because here a direct incubation can take place, whereas tissue is only opened up regularly must be closed. This can be done, for example mechanical or chemical treatment or combinations of which are done.
Als Parameter, die aus den detektierbaren Eigenschaften der Teilstrukturen ermittelt werden, kommen insbesondere Trans lationsdiffusionsgeschwindigkeiten, Rotationsdiffusionsge schwindigkeiten, Lebensdauern angeregter Zustände, Pola risation von Strahlung, Energietransfer, Quantenausbeute, Partikelzahl oder Konzentration, Intensitätsdifferenzen in Betracht.As parameters that result from the detectable properties of the Substructures are determined, especially trans lation diffusion speeds, rotational diffusion ge dizziness, lifetimes of excited states, pola radiation, energy transfer, quantum yield, Particle number or concentration, intensity differences in Consideration.
Das Verfahren wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert.The following examples illustrate the process explained.
Das in Fig. 1 aufgeführte Schema zeigt das experimentelle Vorgehen für die nachfolgenden Beispiele 1 bis 6. The diagram shown in FIG. 1 shows the experimental procedure for Examples 1 to 6 below.
Die Präparation von löslichen (solubilisierten) Prion- Proteinen (PrP) erfolgte durch Ultrabeschallung in 10 mM Natrium-Phosphat pH 7,2, 0,2% SDS von Prion-Aggregaten, isoliert aus infektiösem Hirngewebe des Syrischen Gold hamsters (Riesner, D.; Kellings, K.; Post, K.; Wille, H.; Serban, H.; Groth, D.; Baldwin, M. A. and Prusiner, S. B., 1996, Journal of Virology, Vol. 70, Nr. 3, Seiten 1714-1722). In Abhängigkeit von der Energie der Ultrabeschallung entsteht eine monomere bis oligomere PrP-Fraktion, die für die folgenden beschriebenen Beispiele (1 bis 3, 5) fluores zenzmarkiert wurde (Pitschke, M.; Post, K. and Riesner, D, 1997, Progress in Colloid & Polymer Science, Vol. 107, im Druck). Zur Fluoreszenzmarkierung wurde der Farbstoff Cy2 (Amersham) verwendet.The preparation of soluble (solubilized) prion Proteins (PrP) were sonicated in 10 mM Sodium phosphate pH 7.2, 0.2% SDS from prion aggregates, isolated from infectious brain tissue of Syrian gold hamsters (Riesner, D .; Kellings, K .; Post, K .; Wille, H .; Serban, H .; Groth, D .; Baldwin, M.A. and Prusiner, S.B., 1996, Journal of Virology, Vol. 70, No. 3, pages 1714-1722). Depending on the energy of the ultrasound system creates a monomeric to oligomeric PrP fraction, which for the following described examples (1 to 3, 5) fluores was zenzmarkiert (Pitschke, M .; Post, K. and Riesner, D, 1997, Progress in Colloid & Polymer Science, Vol. 107, in Print). The dye Cy2 (Amersham) used.
Lösliches Aß(1-42) konnte in 10 mM Na-Phosphatpuffer, pH 7,0 mit 0,2% SDS stabilisiert werden (Beispiel 4, 6). Zur Fluoreszenzmarkierung von Aß wurde ebenfalls der Farbstoff Cy2 (Amersham) verwendet.Soluble Aß (1-42) could in 10 mM Na phosphate buffer, pH 7.0 be stabilized with 0.2% SDS (Example 4, 6). For Fluorescent labeling of Aß also became the dye Cy2 (Amersham) used.
Für Assoziationsmessungen wurden die löslichen, monomeren bis oligomeren fluoreszenzmarkierten Proteine bzw. Peptide unter Ausdünnung des SDS auf 0,02% SDS mit amyloiden Aggregaten (infektiöse Prion-Partikel: 1-3; Aß: 4-5) inkubiert und das Fluoreszenzsignal mittels Fluoreszenz- Korrelations-Spektroskopie detektiert.For association measurements, the soluble, monomeric to oligomeric fluorescence-labeled proteins or peptides with thinning of the SDS to 0.02% SDS with amyloids Aggregates (infectious prion particles: 1-3; Aß: 4-5) incubated and the fluorescence signal by means of fluorescence Correlation spectroscopy detected.
Detektion von infektiösen Prion-Partikeln (PrP) mittels FCS durch Anlagerung von fluoreszenzgelabelten solubilisierten PrP. Detection of infectious prion particles (PrP) using FCS by attachment of fluorescence-labeled solubilized PrP.
Material:
Material:
- - solubilisiertes PrP-Cy2, ca. 25 ng/µl in 10 mM Na- Phosphatpuffer, pH 7,0, 0,2% SDS ⇒ (Lsg. 1)- Solubilized PrP-Cy2, approx. 25 ng / µl in 10 mM Na Phosphate buffer, pH 7.0, 0.2% SDS ⇒ (solution 1)
- - Prion-Partikel (ca. 200 ng/µl) in 10 mM Na-Phosphat puffer, pH 7,0 ⇒ (Lsg. 2)- Prion particles (approx. 200 ng / µl) in 10 mM Na phosphate buffer, pH 7.0 ⇒ (solution 2)
Durchführung:Execution:
Es wurden zwei Ansätze hergestellt:
Two approaches were made:
-
A) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
19 µl Na-Phosphatpuffer,
pH 7,0A) 1 µl solution 1 (1:10)
19 µl Na phosphate buffer,
pH 7.0 -
B) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
17 µl Na-Phosphatpuffer,
pH 7,0
2 µl Lsg. 2 (1 : 100)B) 1 µl solution 1 (1:10)
17 µl Na phosphate buffer,
pH 7.0
2 µl solution 2 (1: 100)
Beide Ansätze wurden gemischt, für 1 Minute inkubiert, in eine Probenkammer appliziert und in FCS gemessen.Both batches were mixed, incubated for 1 minute, in applied a sample chamber and measured in FCS.
Fig. 2 zeigt das Ergebnis der Messung der Fluoreszenzinten sität (in relativen Einheiten/RE) über einen Zeitraum von 60 Sekunden. In Fig. 2a erkennt man das Fluktuationssignal des solubilisierten PrP-Cy2, das eine Signalintensität zwischen 110 und 130 RE aufweist. Eine Auswertung des Signals mittels Autokorrelation ergibt eine Diffusionszeit von ca. 250 µs, die typischerweise dem monomeren Protein entspricht. In Fig. 2b ist zusätzlich ein Signalpeak mit einer Fluoreszenzintensität von ca. 950 RE zu erkennen, der durch die langsame Diffusion eines größeren Aggregates, an welches das vormals solubilisierte fluoreszenzmarkierte PrP-Cy2 angelagert ist, verursacht wird. Da es sich nur um ein einmaliges Ereignis handelt, ist eine Bestimmung der Diffusionszeit bzw. des Molekulargewichts mittels Auto korrelation nicht möglich. Eine eindeutige Signaldetektion und Zuordnung zu einzelnen Aggregaten gelingt jedoch über das Auftreten isolierter Peaks mit drastischer Erhöhung der Fluoreszenzintensität. Fig. 2 shows the result of the measurement of the fluorescence intensity (in relative units / RE) over a period of 60 seconds. In Fig. 2a to recognize the fluctuation signal of the solubilized PrP-Cy2 having a signal intensity 110-130 RE. An evaluation of the signal using autocorrelation results in a diffusion time of approx. 250 µs, which typically corresponds to the monomeric protein. FIG. 2b also shows a signal peak with a fluorescence intensity of approx. 950 RE, which is caused by the slow diffusion of a larger aggregate to which the previously solubilized fluorescent-labeled PrP-Cy2 is attached. Since it is only a one-off event, it is not possible to determine the diffusion time or the molecular weight using auto-correlation. However, a clear signal detection and assignment to individual aggregates succeeds via the appearance of isolated peaks with a drastic increase in the fluorescence intensity.
Detektion von infektiösen Aggregaten der Prion-Proteine (PrP- Rods) in Hirnextrakten nach Markierung mit fluoreszenzge labelten solubilisierten Prion-Proteinen (PrP-Cy2) mittels FCS.Detection of infectious aggregates of prion proteins (PrP- Rods) in brain extracts after labeling with fluorescence labeled solubilized prion proteins (PrP-Cy2) using FCS.
Material:
Material:
- - solubilisiertes PrP-Cy2, ca. 25 ng/µl in 10 mM Na- Phosphatpuffer, pH 7,0, 0,2% SDS ⇒ (Lsg. 1)- Solubilized PrP-Cy2, approx. 25 ng / µl in 10 mM Na Phosphate buffer, pH 7.0, 0.2% SDS ⇒ (solution 1)
- - Hirnextrakt aus nicht infizierten (Lsg. 2) und Prion infizierten Syrischen Goldhamstern (Lsg. 3)- Brain extract from non-infected (solution 2) and prion infected Syrian golden hamsters (solution 3)
Durchführung:Execution:
Es wurden zwei Ansätze hergestellt:
Two approaches were made:
-
A) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
17 µl Na-Phosphatpuffer,
pH 7,0
2 µl Lsg. 2 (1 : 10)A) 1 µl solution 1 (1:10)
17 µl Na phosphate buffer,
pH 7.0
2 µl solution 2 (1:10) -
B) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
17 µl Na-Phosphatpuffer
pH 7,0
2 µl Lsg. 3 (1 : 10)B) 1 µl solution 1 (1:10)
17 µl Na phosphate buffer
pH 7.0
2 µl solution 3 (1:10)
Beide Ansätze wurden gemischt, für 1 Minute inkubiert, in eine Probenkammer appliziert und in FCS gemessen.Both batches were mixed, incubated for 1 minute, in applied a sample chamber and measured in FCS.
Als Kontrolle wurden solubilisierte PrP-Cy2 ohne Zugabe von Hirnextrakt in gleicher Konzentration vermessen.As a control, solubilized PrP-Cy2 without the addition of Measure brain extract in the same concentration.
In Fig. 3 ist als graphische Darstellung die Peakfrequenz für die einzelnen Ansätze aufgetragen. Dabei wurde die Anzahl der Peaks, verursacht durch Diffusion hochmolekularer Aggregate durch das konfokale Volumenelement (siehe Beispiel 1), detektiert. Zu erkennen ist, daß die prioninfizierte Gewebeprobe eine deutlich höhere Peakfrequenz gegenüber der Probe mit nicht infiziertem Hirnextrakt aufweist. The peak frequency for the individual batches is plotted in FIG. 3 as a graph. The number of peaks caused by diffusion of high molecular weight aggregates through the confocal volume element (see Example 1) was detected. It can be seen that the prion-infected tissue sample has a significantly higher peak frequency compared to the sample with non-infected brain extract.
Eine Detektion von infektösem Material durch Anlagerung von solubilisiertem PrP-Cy2 an vorhandene Prionen ist mit dieser Versuchsanordnung möglich, wenn auch die Peakfrequenz bei Untersuchungen von nicht-infizierter Gewebeprobe einen Untergrund zeigt.Detection of infectious material by attachment of Solubilized PrP-Cy2 on existing prions is with this Experimental arrangement possible, even if the peak frequency at Examinations of non-infected tissue sample Shows underground.
Die Sensitivität der homologen Anlagerung von PrP-Cy2 an aus Hirngewebe isolierte infektiöse Prionen wird mit FCS analy siert.The sensitivity of the homologous attachment of PrP-Cy2 on Brain tissue isolated infectious prions is analyzed with FCS siert.
Material:
Material:
- - solubilisiertes PrP-Cy2, ca. 25 ng/µl in 10 mM Na- Phosphatpuffer, pH 7,0, 0,2% SDS ⇒ (Lsg. 1)- Solubilized PrP-Cy2, approx. 25 ng / µl in 10 mM Na Phosphate buffer, pH 7.0, 0.2% SDS ⇒ (solution 1)
- - PrP-Rods (ca. 200 ng/µl) in 10 mM Na-Phosphatpuffer pH 7,0 ⇒ (Lsg. 2)- PrP rods (approx. 200 ng / µl) in 10 mM Na phosphate buffer pH 7.0 ⇒ (solution 2)
Durchführung:Execution:
Es wurden zwei Versuchsreihen hergestellt:
Two series of tests were carried out:
-
A) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
17 µl Na-Phosphatpuffer,
pH 7,0,
2 µl Lsg. 2 (1 : x; PrP-Menge, s. Fig. 4)A) 1 µl solution 1 (1:10)
17 µl Na phosphate buffer,
pH 7.0,
2 µl solution 2 (1: x; amount of PrP, see Fig. 4) -
B) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
17 µl Na-Phosphatpuffer,
pH 7,0, 0,2% SDS
2 µl Lsg. 2 (1 : x, (PrP-Menge s. Fig. 4)B) 1 µl solution 1 (1:10)
17 µl Na phosphate buffer,
pH 7.0, 0.2% SDS
2 µl solution 2 (1: x, (PrP amount see Fig. 4)
Die Menge der PrP-Rods im Versuchsansatz wurde dabei schritt weise bis zur Nachweisgrenze abgesenkt. Die Messung in 0,2% SDS dient dabei als Kontrolle.The amount of PrP-Rods in the test approach was stepped up lowered to the detection limit. The measurement in 0.2% SDS serves as a control.
Alle Ansätze wurden gemischt, für 1 Minute inkubiert, in eine Probenkammer appliziert und mittels FCS gemessen. All batches were mixed, incubated for 1 minute, in a Sample chamber applied and measured using FCS.
Die Peakfrequenz, ausgedrückt in Peaks pro 10 min Meßzeit wurde in Fig. 4 in Abhängigkeit von der PrP-Menge im Ver suchsansatz aufgetragen. Über den gemessenen Konzentrations bereich von 40 ng bis 400 pg ist eine direkte lineare Ab hängigkeit zur Peakfrequenz zu erkennen. Die Auswertung der Anzahl der Peaks läßt dadurch eine direkte Quantifizierung der Prionkonzentration in der zu vermessenden Probe zu. In 0,2% SDS ist kein Einbau in schon existierende PrP-Strukturen möglich.The peak frequency, expressed in peaks per 10 min measuring time, was plotted in FIG. 4 as a function of the amount of PrP in the test batch. A direct linear dependence on the peak frequency can be seen over the measured concentration range from 40 ng to 400 pg. The evaluation of the number of peaks allows a direct quantification of the prion concentration in the sample to be measured. In 0.2% SDS, installation in existing PrP structures is not possible.
Detektion von Aggregaten der Alzheimerschen Erkrankung mit fluoreszenzgelabeltem löslichen Aß(1-42) mittels FCS mit der Fragestellung, ob das in den Beispielen 1 bis 3 eingesetzte Detektionsverfahren auch auf andere Erkrankungen mit patho logischen Proteinablagerungen übertragbar ist und damit zum Nachweis jeder amyloiden Struktur geeignet ist.Detection of aggregates of Alzheimer's disease with fluorescent-labeled soluble Aß (1-42) using FCS with the Question whether the one used in Examples 1 to 3 Detection method also for other diseases with patho logical protein deposits is transferable and thus to Detection of any amyloid structure is suitable.
Material:
Material:
- - lösliches Aß Peptid 1-42, fluoreszenzmarkiert mit Cy2, 100 ng/µl in 10 mM Na-Phosphatpuffer, pH 7,0, 0,2% SDS ⇒ (Lsg. 1)Soluble Aß peptide 1-42, fluorescently labeled with Cy2, 100 ng / µl in 10 mM Na phosphate buffer, pH 7.0, 0.2% SDS ⇒ (solution 1)
- - Aß-Amyloidfibrillen (90 ng/µl) in 10 mM Na-Phosphat puffer pH 7,0 ⇒ (Lsg. 2)- Aß amyloid fibrils (90 ng / µl) in 10 mM Na phosphate buffer pH 7.0 ⇒ (solution 2)
Durchführung:Execution:
Es wurden zwei Ansätze hergestellt:
Two approaches were made:
-
A) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
10 µl Lsg. 2
9 µl Na-Phosphatpuffer,
pH 7,0A) 1 µl solution 1 (1:10)
10 µl solution 2
9 µl Na phosphate buffer,
pH 7.0 -
B) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
10 µl Lsg. 2
9 µl Na-Phosphatpuffer,
0,2% SDS, pH 7,0B) 1 µl solution 1 (1:10)
10 µl solution 2
9 µl Na phosphate buffer,
0.2% SDS, pH 7.0
Beide Ansätze wurden gemischt, für 1 min inkubiert, in eine Probenkammer appliziert und im FCS gemessen.Both batches were mixed, incubated for 1 min, in one Sample chamber applied and measured in the FCS.
Als Kontrolle wurde lösliches Aß(1-42)-Cy2 in gleicher Konzentration vermessen.As a control, soluble Aß (1-42) -Cy2 was used in the same Measure concentration.
In Fig. 5 sind die Ergebnisse des Experiments graphisch zusammengefaßt. Die Auswertung der Peakfrequenz (vgl. 1-3) zeigt, daß bei Inkubation in 0,01% SDS eine Markierung von Aß-Fibrillen (identisch wie bei PrP-Aggregaten), die die Hauptkomponenten der amyloiden Ablagerungen bei der Alzheimerschen Erkrankung darstellen, nach diesem Verfahren möglich ist. Ein Einbau von Aß-Cy2 in Gegenwart einer er höhten SDS-Konzentration (0,1%) ist nicht möglich. Auch eine Markierung von Aß, das in löslicher (nicht fibrillärer) Struktur vorliegt, ist nicht möglich. Das Experiment zeigt, daß eine Detektion von amyloiden Ablagerungen einhergehend mit der Alzheimerschen Erkrankung möglich ist.The results of the experiment are summarized graphically in FIG . The evaluation of the peak frequency (cf. 1-3) shows that when incubated in 0.01% SDS, Aß fibrils are labeled (identical to PrP aggregates), which are the main components of the amyloid deposits in Alzheimer's disease this procedure is possible. Incorporation of Aß-Cy2 in the presence of an increased SDS concentration (0.1%) is not possible. It is also not possible to label Aß which is in a soluble (non-fibrillary) structure. The experiment shows that detection of amyloid deposits associated with Alzheimer's disease is possible.
Detektion von Aggregaten der Alzheimerschen Erkrankung mit fluoreszenzgelabeltem löslichen Aß(1-42) mittels FCS mit der Fragestellung, ob auch eine heterologe Markierung mit einer fluoreszenzmarkierten löslichen Probe möglich ist, die nicht identisch mit der Probe ist, an die eine Anlagerung statt finden soll. Detection of aggregates of Alzheimer's disease with fluorescent-labeled soluble Aß (1-42) using FCS with the Question whether a heterologous label with a fluorescent-labeled soluble sample is not possible is identical to the sample to which an attachment takes place should find.
Material:
Material:
- - solubilisiertes PrP-Cy2, ca. 25 ng/µl in 10 mM Na- Phosphatpuffer pH 7,0, 0,2% SDS ⇒ (Lsg. 1)- Solubilized PrP-Cy2, approx. 25 ng / µl in 10 mM Na Phosphate buffer pH 7.0, 0.2% SDS ⇒ (solution 1)
- - Aß(1-42) Amyloidfibrillen (90 ng/µl) in 10 mM Na- Phosphatpuffer pH 7,0 ⇒ (Lsg.2)- Aß (1-42) amyloid fibrils (90 ng / µl) in 10 mM Na Phosphate buffer pH 7.0 ⇒ (solution 2)
- - Aß(1-42) nicht fibrillär (90 ng/µl) in 10 mM Na- Phosphatpuffer pH 7,0, 0,2% SDS ⇒ (Lsg. 3)- Ate (1-42) non-fibrillary (90 ng / µl) in 10 mM Na Phosphate buffer pH 7.0, 0.2% SDS ⇒ (solution 3)
- - Aß(1-40) Amyloidfibrillen (90 ng/µl) in 10 mM Na- Phosphat pH 7,0 ⇒ (Lsg. 4)- Aß (1-40) amyloid fibrils (90 ng / µl) in 10 mM Na Phosphate pH 7.0 ⇒ (solution 4)
- - Aß(1-40) nicht fibrillär (90 ng/µl) in 10 mM Na- Phosphatpuffer pH 7,0, 0,2% SDS ⇒ (Lsg. 5)- Ate (1-40) non-fibrillary (90 ng / µl) in 10 mM Na Phosphate buffer pH 7.0, 0.2% SDS ⇒ (solution 5)
Durchführung:Execution:
Es wurden folgende Ansätze hergestellt:The following approaches were made:
-
A) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
2,5 µl Lsg. 2
16,5 µl Na-Phosphatpuffer,
pH 7,0A) 1 µl solution 1 (1:10)
2.5 µl solution 2
16.5 µl Na phosphate buffer,
pH 7.0 -
B) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
2,5 µl Lsg. 3
16,5 µl Na-Phosphatpuffer,
pH 7,0B) 1 µl solution 1 (1:10)
2.5 µl solution 3
16.5 µl Na phosphate buffer,
pH 7.0 -
C) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
2,5 µl Lsg. 2
16,5 µl Na-Phosphatpuffer,
pH 7,0, 0,2% SDSC) 1 µl solution 1 (1:10)
2.5 µl solution 2
16.5 µl Na phosphate buffer,
pH 7.0, 0.2% SDS
-
A) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
2,5 µl Lsg. 4
16, 5 µl Na-Phosphatpuffer,
pH 7,0A) 1 µl solution 1 (1:10)
2.5 µl solution 4
16.5 µl Na phosphate buffer,
pH 7.0 -
B) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
2,5 µl Lsg. 5
16,5 µl Na-Phosphatpuffer,
pH 7,0B) 1 µl solution 1 (1:10)
2.5 µl solution 5
16.5 µl Na phosphate buffer,
pH 7.0 -
C) 1 µl Lsg. 1 (1 : 10)
2,5 µl Lsg. 4
16,5 µl Na-Phosphatpuffer,
pH 7,0, 0,2% SDSC) 1 µl solution 1 (1:10)
2.5 µl solution 4
16.5 µl Na phosphate buffer,
pH 7.0, 0.2% SDS
Alle Ansätze wurden gemischt, für 1 min inkubiert, in eine Probenkammer appliziert und im FCS gemessen.All batches were mixed, incubated for 1 min, in a Sample chamber applied and measured in the FCS.
Als Kontrolle wurde lösliches PrP-Cy2 in gleicher Kon zentration bei 0,01% SDS vermessen.As a control, soluble PrP-Cy2 was used in the same con measure the concentration at 0.01% SDS.
Für jeden der oben aufgeführten Ansätze wurde die Peak frequenz (vgl. Beispiel 2) gemessen (Fig. 6). Dabei zeigt sich, daß sowohl Aß(1-42) als auch Aß(1-40) deutlich mit PrP- Cy2 markiert werden können, wenn sie in fibrillärer Struktur vorliegen, und die Markierungsreaktion bei 0,01% SDS statt findet. Bei Anlagerung an nicht-fibrilläre Strukturen sowie erhöhter SDS-Konzentration ist nur ein geringes Hintergrund signal zu erkennen.The peak frequency (see Example 2) was measured for each of the approaches listed above ( FIG. 6). It shows that both Aß (1-42) and Aß (1-40) can be marked clearly with PrP-Cy2 if they are in a fibrillary structure, and the marking reaction takes place at 0.01% SDS. When attached to non-fibrillar structures and with an increased SDS concentration, only a small background signal can be seen.
Dieses Ergebnis zeigt, daß es für eine Markierung amyloider Proteinaggregate nicht zwingend notwendig ist, daß das zur Markierung eingesetzte lösliche fluoreszenzmarkierte Protein identisch mit dem aggregatbildenden Protein sein muß.This result shows that it is for amyloid labeling Protein aggregates is not absolutely necessary for that Label used soluble fluorescent labeled protein must be identical to the aggregate-forming protein.
Spezifische Detektion von Aggregaten, die mit der Alzheimerschen Erkrankung verbunden sind. Dazu wird Liquor (Rückenmarksflüssigkeit) als Probe verwendet, in dem spezi fisch zwischen Patienten, die an der Alzheimerschen Er krankung leiden und einer gesunden Kontrollgruppe unter schieden werden kann.Specific detection of aggregates using the Alzheimer's disease. This is liquor (Spinal fluid) used as a sample in which spec fish between patients suffering from Alzheimer's Er disease and a healthy control group can be divorced.
Material:
Material:
- - lösliches Aß-Peptid 1-42, fluoreszenzmarkiert mit Cy2, 100 ng/µl in 10 mM Na-Phosphatpuffer pH 7,0, 0,2% SDS ⇒ (Lsg. 1)Soluble Aß peptide 1-42, fluorescently labeled with Cy2, 100 ng / µl in 10 mM Na phosphate buffer pH 7.0, 0.2% SDS ⇒ (solution 1)
- - Liquor aus erkrankten Patienten (2x) und Kontrolle aus nicht erkranktem Patient (1x)- CSF from diseased patients (2x) and control patient not ill (1x)
Durchführung:Execution:
Es wurden folgende Ansätze hergestellt:
The following approaches were made:
-
A) 2 µl Lsg. 1 (1 : 10)
18 µl Liquor von Patient 1 (gesund)A) 2 µl solution 1 (1:10)
18 µl of CSF from patient 1 (healthy) -
B) 2 µl Lsg. 1 (1 : 10)
18 µl Liquor von Patient 2 (erkrankt)B) 2 µl solution 1 (1:10)
18 µl CSF from patient 2 (diseased) -
C) 2 µl Lsg. 1 (1 : 10)
18 µl Liquor von Patient 3 (erkrankt)C) 2 µl solution 1 (1:10)
18 µl liquor from patient 3 (diseased)
Alle Ansätze wurden gemischt, für 1 min inkubiert, in eine Probenkammer appliziert und im FCS gemessen.All batches were mixed, incubated for 1 min, in a Sample chamber applied and measured in the FCS.
Für jeden der oben aufgeführten Ansätze wurde die Peak frequenz (vgl. Beispiel 2) gemessen (Fig. 7). Dabei zeigt sich, daß im Liquor von an der Alzheimerschen Erkrankung leidenden Patienten eindeutig Aggregate nachgewiesen werden konnten. Im Liquor des gesunden Patienten konnte kein Hinter grundsignal detektiert werden. Das Experiment zeigt, daß eine eindeutige Korrelation des Meßsignals mit der Alzheimerschen Erkrankung gegeben ist.The peak frequency (see Example 2) was measured for each of the approaches listed above ( FIG. 7). It shows that aggregates were clearly detected in the cerebrospinal fluid of patients suffering from Alzheimer's disease. No background signal could be detected in the CSF of the healthy patient. The experiment shows that there is a clear correlation of the measurement signal with Alzheimer's disease.
Claims (14)
Messung der Assoziation von Teilstrukturen der patho logischen Proteinablagerungen an pathologische Protein ablagerungen bildende Strukturen, pathologischen Proteinablagerungen entsprechende Strukturen und/oder pathologische Proteinablagerungen als Targets und Messung der Umkehrung der Assoziation in Gegenwart von vermuteten Wirkstoffen oder
Messung einer Dissoziation pathologischer Proteinab lagerungen, pathologische Proteinablagerungen bildender Strukturen und/oder pathologischen Proteinablagerungen entsprechender Strukturen in Gegenwart von vermuteten Wirkstoffen.1. A method for screening active substances for the treatment of diseases which are associated with protein deposits, by measuring the association of substructures of the pathological protein deposits with structures forming pathological protein deposits, structures corresponding to pathological protein deposits and / or pathological protein deposits as targets in the presence of suspected active substances, or
Measurement of the association of substructures of pathological protein deposits with structures forming pathological protein deposits, structures corresponding to pathological protein deposits and / or pathological protein deposits as targets and measurement of the reversal of the association in the presence of suspected active substances or
Measurement of a dissociation of pathological protein deposits, pathological protein deposits forming structures and / or pathological protein deposits of corresponding structures in the presence of suspected active substances.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997152712 DE19752712C2 (en) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | Method for measuring the association of substructures of pathological protein deposits |
EP98948990A EP1015888B1 (en) | 1997-09-19 | 1998-09-18 | Method for measuring the association of substructures of pathological protein deposits |
AU95413/98A AU9541398A (en) | 1997-09-19 | 1998-09-18 | Method for measuring the association of substructures of pathological protein deposits |
JP2000513150A JP4223681B2 (en) | 1997-09-19 | 1998-09-18 | Method for measuring the association of the underlying structure of pathogenic protein deposition |
DE59805338T DE59805338D1 (en) | 1997-09-19 | 1998-09-18 | METHOD FOR MEASURING THE ASSOCIATION OF SUBSTRUCTURES OF PATHOLOGICAL PROTEIN DEPOSITS |
US09/508,959 US6498017B2 (en) | 1907-11-28 | 1998-09-18 | Method for measuring the association of substructures of pathological protein depositions |
PCT/EP1998/005958 WO1999015903A1 (en) | 1997-09-19 | 1998-09-18 | Method for measuring the association of substructures of pathological protein deposits |
AT98948990T ATE223058T1 (en) | 1997-09-19 | 1998-09-18 | METHOD FOR MEASURING THE ASSOCIATION OF PARTIAL STRUCTURES OF PATHOLOGICAL PROTEIN DEPOSITS |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997152712 DE19752712C2 (en) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | Method for measuring the association of substructures of pathological protein deposits |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19752712A1 DE19752712A1 (en) | 1999-07-01 |
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Family
ID=7850052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1997152712 Expired - Lifetime DE19752712C2 (en) | 1907-11-28 | 1997-11-28 | Method for measuring the association of substructures of pathological protein deposits |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19752712C2 (en) |
-
1997
- 1997-11-28 DE DE1997152712 patent/DE19752712C2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Datenbank: MEDLINE auf STN, An 96419907, AB. NANDI, P.K., In: Veterinary Research, 1996, Bd. 27, Nr. 4-5, S. 373-382 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19752712A1 (en) | 1999-07-01 |
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