Sensitive electrochemical detection of native and aggregated alpha-synuclein protein involved in Parkinson's disease

MASAŘÍK, Michal, Agata STOBIECKA, René KIZEK, František JELEN, Zdeněk PECHAN, Wolfgang HOYER, Thomas JOVIN, Vinod SUBRAMANIAM a Emil PALEČEK. Sensitive electrochemical detection of native and aggregated alpha-synuclein protein involved in Parkinson's disease. Electroanalysis. Germany, Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., 2004, roč. 16, 13-14, s. 1172-1181. ISSN 1040-0397.

Základní údaje

Originální název

Sensitive electrochemical detection of native and aggregated alpha-synuclein protein involved in Parkinson's disease

Název česky

Citlivé elektrochemické stanovení nativního a agregovaného alpha-synucleinu, který se podílí na vzniku Parkinsonovy choroby

Autoři

MASAŘÍK, Michal (203 Česká republika, garant), Agata STOBIECKA (616 Polsko), René KIZEK (203 Česká republika), František JELEN (203 Česká republika), Zdeněk PECHAN (203 Česká republika), Wolfgang HOYER (276 Německo), Thomas JOVIN (276 Německo), Vinod SUBRAMANIAM (276 Německo) a Emil PALEČEK (203 Česká republika)

Vydání

Electroanalysis, Germany, Weinheim, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. 2004, 1040-0397

---

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10405 Electrochemistry

Stát vydavatele

Německo

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 2.038

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000223038300013

Klíčová slova anglicky

electrochemistry of proteins; alpha-synuclein aggregation; adsorptive transfer stripping; mercury and carbon electrodes; catalytic hydrogen evolution

Štítky

adsorptive transfer stripping, alpha-synuclein aggregation, catalytic hydrogen evolution, electrochemistry of proteins, mercury and carbon electrodes

Příznaky

Recenzováno

---

Anotace

V originále

The aggregation of alpha-synuclein, a 14 kDa protein, is involved in several human neurodegenerative disorders, including Parkinson's disease. We studied native and in vitro aggregated alpha-synuclein by circular dichroism (CD), atomic force microscopy (AFM) and electrochemical methods. We used constant current chronopotentiometric stripping analysis (CPSA) to measure hydrogen evolution catalyzed by alpha-synuclein (peak H) at hanging mercury drop electrodes (HMDE) and square-wave stripping voltammetry (SWSV) to monitor tyrosine oxidation at carbon paste electrodes (CPE). To decrease the volume of the analyte, most of the electrochemical measurements were performed by adsorptive transfer (medium exchange) from 3 - 6 muL drops of alpha-synuclein samples. With both CPE and HMDE we observed changes in electrochemical responses of alpha-synuclein corresponding to protein fibrillization detectable by CD, fluorescence and AFM. Aggregation-induced changes in peak H at HMDE were relatively large in strongly aggregated samples, suggesting that this electrochemical signal may find use in the analysis of early stages of alpha-synuclein aggregation. This assumption was documented by marked changes in the peak H potential and height in samples withdrawn at the end of the lag and the beginning of the elongation phase. Native alpha-synuclein can be detected down to subnanomolar concentrations by CPSA.

Česky

Studovali jsme nativní a in vitro agregovaný alpha-synuclein pomocí cirkulárního dichroismu (CD) a atomové silové mikroskopie (AFM). Kromě těchto běžně používaných metod jsme využili chronopotenciometrickou rozpouštěcí analýzu (CPSA) k měření katalytického vylučování vodíku (píku H) na rtuťové visící kapkové elektrodě a square wave voltametrii (SWV) k měření oxidačních signálů tyrosinu na uhlíkové pastové elektrodě. Pro snížení měřeného objemu vzorku jsme u obou metodik využili adsorptivní přenosovou techniku, díky které jsme schopni adsorbovat měřený vzorek z 3-5 uL kapky. Z výsledků jednoznačně vyplývá, že pomocí elektrochemických metod jsme schopni detegovat změny, které jsou schopny odhalit i běžně používané metody (CD, Thio T - fluorescence, AFM). Navíc je zřejmé, že zvláště s použitím píku H na visící rtuťové kapkové elektrodě (HMDE) bylo možné rozpoznat agregaci alpha-synucleinu mnohem dříve než tyto metody a to již po cca 2 hodinách agregace. Tato skutečnost by mohla významným způsobem přispět ke studiu patofyziologie Parkinsonovy a Alzheimerovy choroby i dalších neurodegenerativních onemocnění.