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Direct cellular delivery of human proteasomes to delay tau aggregation.

Nature communications (2014-12-06)
Dong Hoon Han, Hee-Kyung Na, Won Hoon Choi, Jung Hoon Lee, Yun Kyung Kim, Cheolhee Won, Seung-Han Lee, Kwang Pyo Kim, Jeff Kuret, Dal-Hee Min, Min Jae Lee
ZUSAMMENFASSUNG

The 26S proteasome is the primary machinery that degrades ubiquitin (Ub)-conjugated proteins, including many proteotoxic proteins implicated in neurodegeneraton. It has been suggested that the elevation of proteasomal activity is tolerable to cells and may be beneficial to prevent the accumulation of protein aggregates. Here we show that purified proteasomes can be directly transported into cells through mesoporous silica nanoparticle-mediated endocytosis. Proteasomes that are loaded onto nanoparticles through non-covalent interactions between polyhistidine tags and nickel ions fully retain their proteolytic activity. Cells treated with exogenous proteasomes are more efficient in degrading overexpressed human tau than endogenous proteasomal substrates, resulting in decreased levels of tau aggregates. Moreover, exogenous proteasome delivery significantly promotes cell survival against proteotoxic stress caused by tau and reactive oxygen species. These data demonstrate that increasing cellular proteasome activity through the direct delivery of purified proteasomes may be an effective strategy for reducing cellular levels of proteotoxic proteins.

MATERIALIEN
Produktnummer
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Produktbeschreibung

Sigma-Aldrich
Glycerin, ACS reagent, ≥99.5%
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Sigma-Aldrich
Glycerin, for molecular biology, ≥99.0%
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Sigma-Aldrich
Glycerin, ReagentPlus®, ≥99.0% (GC)
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Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, for molecular biology, DNase, RNase, and protease, none detected, ≥99% (titration)
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Actidion, from microbial, ≥94% (TLC)
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Magnesiumchlorid -Lösung, for molecular biology, 1.00 M±0.01 M
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Sigma-Aldrich
DL-Dithiothreitol -Lösung, BioUltra, for molecular biology, ~1 M in H2O
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Magnesiumchlorid, anhydrous, ≥98%
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Supelco
DL-Dithiothreitol -Lösung, 1 M in H2O
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Natriumchlorid -Lösung, 0.9% in water, BioXtra, suitable for cell culture
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Sigma-Aldrich
Natriumchlorid -Lösung, 5 M in H2O, BioReagent, for molecular biology, suitable for cell culture
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Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture, ≥99%
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Sigma-Aldrich
Cycloheximid -Lösung, Ready-Made Solution, microbial, 100 mg/mL in DMSO, Suitable for cell culture
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SAFC
Natriumchlorid -Lösung, 5 M
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Glycerin -Lösung, 83.5-89.5% (T)
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Sigma-Aldrich
Anti-β-Actin-Antikörper, Maus monoklonal, clone AC-15, purified from hybridoma cell culture
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Sigma-Aldrich
Glycerin, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture, suitable for electrophoresis, ≥99% (GC)
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Sigma-Aldrich
Glycerin, BioUltra, for molecular biology, anhydrous, ≥99.5% (GC)
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Sigma-Aldrich
Nocodazol, ≥99% (TLC), powder
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Sigma-Aldrich
Cycloheximid, ≥90% (HPLC)
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Sigma-Aldrich
Magnesiumchlorid, powder, <200 μm
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Anti-LC3B in Kaninchen hergestellte Antikörper, ~1 mg/mL, affinity isolated antibody, buffered aqueous solution
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USP
Glycerin, United States Pharmacopeia (USP) Reference Standard
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Sigma-Aldrich
Natriumchlorid -Lösung, BioUltra, for molecular biology, ~5 M in H2O
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Natriumchlorid, 99.999% trace metals basis
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Sigma-Aldrich
Glycerin, FCC, FG
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Sigma-Aldrich
Natriumchlorid, BioUltra, for molecular biology, ≥99.5% (AT)
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Genistein, synthetic, ≥98% (HPLC), powder
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Sigma-Aldrich
Magnesiumchlorid -Lösung, BioUltra, for molecular biology, 2 M in H2O
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Chlorpromazin -hydrochlorid, ≥98% (TLC)
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