Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biochemistry

ניתוח פרוטיאומיה מבנית של קיטוב מקרופאג האנושי תחת סביבה חמצן נמוך

Published: January 7, 2019 doi: 10.3791/58727

Summary

אנו מציגים פרוטוקול כדי להשיג חתימות פרוטיאומיה מבנית של מקרופאגים האנושית ואת ליישם את זה נחישות ההשפעה של סביבה חמצן נמוך על מקרופאג קיטוב.

Abstract

המקרופאגים הם תאים חיסוניים מולדת מעורב מספר פונקציות פיזיולוגיים ועד תגובות למחלות זיהומיות רקמות הומאוסטזיס. הפונקציות השונות של תאים אלה קשורים הברית ההפעלה שלהם, אשר נקרא גם קיטוב. תיאור מדויק מולקולרית של polarizations שונים אלה היא עדיפות בתחום הביולוגיה מקרופאג. זה כרגע הוא הודה כי בגישה רב-ממדי הכרחי לתאר איך קיטוב נשלטת על ידי אותות סביבתיים. בדו ח זה, אנו מתארים פרוטוקול המיועד להשיג את החתימה פרוטיאומיה מבנית של polarizations שונים ב מקרופאגים אנושי. פרוטוקול זה מבוסס על כימות ללא תווית של ביטוי חלבון מקרופאג המתקבל בבית-ג'ל fractionated ותוכן פירוק התאית Lys C/טריפסין-מעוכלים. אנו מספקים גם פרוטוקול מבוסס על עיכול תוך-פתרון ו לגירויי כאב תוך התמקדות fractionation להשתמש כחלופה. בגלל ריכוז חמצן הוא פרמטר הסביבתיים הרלוונטיים ברקמות, אנו משתמשים בפרוטוקול זה לחקור את הרכב האטמוספירה איך או סביבה חמצן נמוך משפיע על הסיווג של מקרופאג קיטוב.

Introduction

המקרופאגים הם תאים חיסוניים מולדת מעורב מספר פונקציות פיזיולוגיים ועד רקמות הומאוסטזיס, כולל הסרה של מוות תאים ו remodelling של מטריצה חוץ-תאית1תגובות למחלות זיהומיות. תאים אלה מאופיינים חזק פנוטיפית2 שמתרגמת מדינות רבות הפעלה אפשריים, אשר נקראים גם polarizations. תיאור מדויק מולקולרית של polarizations שונים אלה היא עדיפות בתחום הביולוגיה מקרופאג3. זה הוצע לסווג אלה polarizations באמצעות הדיכוטומיה M1/M2 כביכול, שבו M1 מייצג פרו דלקתיים ו M2 מייצג מקרופאגים אנטי דלקתיות. מודל זה מתאים גם מצבים פתולוגיים שונים כמו זיהומים חריפים, אלרגיה, השמנת יתר4. עם זאת, רקמות דלקתי כרוני, סרטן, זה הוכח כי סיווג זה אינו מסוגל להבין את הרפרטואר פנוטיפי הרחב שמציגים מקרופאגים מסוימים סביבות הסלולר5,6, 7. הקונצנזוס הנוכחי הוא מקרופאג קיטוב יותר מתואר באמצעות מודל רב-ממדי כדי לשלב את אותות מסוימים microenvironmental8. מסקנה זו אושרה באמצעות ניתוח transcriptomic של מקרופאגים האנושי מראה כי המודל M1/M2 הוא יעיל בתיאור שהושג polarizations9.

המחקר הציג שואפת לספק פרוטוקול להשיג חתימות פרוטיאומיה מבנית של polarizations שונים ב מקרופאגים אנושי. אנחנו מתארים כיצד להבדיל מקרופאגים האנושי בסביבות של רמות החמצן שונים ולקבל פפטידים פרוטאום מקרופאג כל לביצוע של כימות ללא תווית. כימות זו מאפשרת ההשוואה של רמות ביטוי של חלבונים שונים. כמו מחקר בתאי גזע חשף את חשיבות החמצן הסביבה פרמטר מפתח10, אנו שואפים להבין כיצד פרמטר רקמות יכולים להשפיע על קיטוב מקרופאג בבני אדם. לחץ חלקי של חמצן נמצאה בטווח מ-3 עד 20% (לחץ אטמוספרי סך) בגוף האדם, שבו 20% מקביל בערך מה הוא נפוץ של חממה התרבות התא (הערך המדויק הוא בסביבות 18.6% בזמן נטילת הנוכחות של מים בחשבון).

עבודה קודמים הראו כי מכתשי נבדלים בין-תאי מקרופאגים מ פונקציונלי, נקודת מורפולוגי של נופים11 וכי ההבדלים הללו הם כנראה חלקית עקב רמות החמצן שונים שאליהם הם חשופים12. יתר על כן, מקרופאגים הנגזרות מח עצם מראים יכולת מוגברת כדי phagocytize חיידקים כאשר הם נחשפים בסביבת חמצן נמוך12. האפקט ההפוך נמצאה עבור מקרופאגים האנושי הבדיל THP113, אך תוצאות אלו תומך את הרעיון כי חמצן הוא מווסת של ביולוגיה מקרופאג וכי זהו צורך להבהיר את התפקיד הזה ברמה המולקולרית בתוך המקרופאגים אנושי. במחקר הקודם, אנחנו החלת בגישה פרוטאומיקס לטיפול בבעיות אלה. על ידי מדידת רמות הביטוי אלפי חלבונים בו-זמנית, אנו הדגיש את ההשפעה של חמצן על קיטוב, מספק רשימה של סמנים מולקולריים חדשים. הצלחנו גם להתייחס ממצאים אלה כמה פונקציות מקרופאגים. ראוי לציין, מצאנו כי הקצב של phagocytosis של מוות תאים הוגדל ב IL4/IL13-מקוטב מקרופאגים, אשר היה קשור קולטנים upregulation של ALOX15 כפי ניתוח פרוטיאומיה מבנית14. במחקר הנוכחי, אנו נתאר כיצד לבצע ניתוח כזה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

דגימות דם אדם (LRSC) מתורמים בריאים, מבטל את מזוהה, התקבלו EFS (שירות דם הלאומית הצרפתית) במסגרת פרוטוקול מורשה (CODECOH DC-2018-3114). תורמים נתן הסכמה חתומים לשימוש של דם.

1. הכנת מאגר ומדיה

  1. להכין המדיום מקרופאג [RPMI glutamax + 10 מ מ HEPES + חומצות אמינו שאינן הכרחיות x 1 (NEAA)], לחמם את זה ל- 37 מעלות צלזיוס.
  2. להכין את מקרופאג בינוני + 10% בנסיוב אדם מ AB פלזמה (SAB), סינון (0.22 מסנן מיקרומטר), ואז לחמם את זה עד 37 ° C (המכונה מקרופאג בינוני + 10% SAB להלן).
  3. הכנת המאגר המיון [1 x buffered פוספט תמיסת מלח (PBS) + 0.5% אלבומין שור (BSA) + 2 מ מ ethylenediaminetetraacetic חומצה (EDTA)], סינון (מסנן מיקרומטר 0.22) ולתחזק אותו ב 4 º C.

2. בידוד של תאי תאי דם היקפיים (PBMCs) של מערכת Leukoreduction קאמרית (LRSC)

  1. לשים 15 מ"ל של צפיפות תא הדרגתיות ההפרדה פתרון (ראה טבלה של חומרים) ב- 50 מל צנטריפוגה צינור אז זה יכול לחמם לטמפרטורת החדר (RT) לפני קבלת את LRSC.
    הערה: צפיפות תלוי בטמפרטורה. ככל מוצר זה מאוחסן ב 4 ° C, שלב זה חייב להיעשות מראש אז זה יכול equilibrate כדי RT.
  2. לרוקן את LRSC לתוך צינור צנטריפוגה 50 מ ל, להוסיף עד 50 מ של 1 x PBS ומערבבים. לאט מאוד, להוסיף 25 מ של המיקס שהוכנו במהלך שלב 2.2 מעל 15 מ"ל של צפיפות פתרון הדרגתי להתחמם במהלך שלב 2.1.
    הערה: יש להיזהר לא לערבב את השלבים במהלך שלב זה. יש להוסיף את הדם על הפתרון הדרגתיות צפיפות ללא כל הפרעה של שלב זה.
  3. Centrifuge שני צינורות צנטריפוגה עבור 25 דקות ב 700 g x ללא הפסקות.
    הערה: בסוף צנטריפוגה מעבר צבע צפיפות, השכבות מלמטה למעלה הם: אריתרוציטים של גרנולוציטים ויוצרים את צניפה, צפיפות פתרון מעבר פאזה, שכבה של PBMCs, פלזמה.
  4. עם pipet, עוברים שלב פלזמה ללא כ רפה בעברית זה ולאסוף את השכבה PBMC לתוך צינור צנטריפוגה 50 מ. להוסיף עד 50 מ של 1 x PBS PBMCs הכביסה צעד, צנטריפוגה 10 דקות ב 300 x g.
  5. וארוקן את תגובת שיקוע, resuspend בגדר ב 40 מיליליטר מקרופאג בינוני.

3. מגנטי תיוג ובידוד של CD14+ תאים (Monocytes)

  1. לספור את PBMCs בחדר Malassez. למשוך את הסכום של PBMCs הדרושים לביצוע הניסוי (בדרך כלל 100 עד 300 x 106 תאים), מקם אותם בתוך שפופרת צנטריפוגה ולאחר צנטריפוגה 10 דקות ב 300 x g.
  2. וארוקן את תגובת שיקוע, resuspend בגדר ב- 80 µL של המאגר המיון הכין במהלך שלב 1.3 לכל 107 µL PBMCs. הוספת 20 של גרגרי CD14 לכל 107 PBMCs. לערבב טוב ותקופת דגירה של 15 דקות ב 4 ° C תחת עצבנות מתמדת.
  3. להוסיף 1 מ"ל של מיון מאגר לכל 107 PBMCs שלב כביסה וחדר צנטריפוגה 10 דקות ב 300 x ג' וארוקן את תגובת שיקוע, resuspend בגדר ב 500 µL של מיון מאגר לכל 108 PBMCs.
  4. מקום בעמודה שדה מגנטי למפריד. הכן את העמודה באמצעות שטיפה זה עם 3 מ"ל של מיון מאגר.
  5. החל התליה תא אל העמודה. העמודה תלוי מספר התאים להיות מבודד (כאן, האם עמודות עבור PBMCs9 עד 10 משמשים). לאסוף זרימה דרך המכיל תאים ללא תווית.
    הערה: החל בשלב זה, כל הצינורות (בחירות שליליים או חיוביים) נשמרים לבדיקת מאוחר יותר של השלבים השונים על-ידי cytometry זרימה.
  6. לשטוף את העמודה עם 3 x 3 מ"ל של מיון מאגר. איסוף תאים ללא תווית עובר דרך הצינור אותו מהשלב 3.12. לבצע צעדים כביסה על-ידי הוספת המאגר המיון, יש להקפיד לא לייבש את הטור שלך. הצב צינור אוסף תחת העמודה ולהסיר אותו מן המפריד.
  7. פיפטה 5 מ של מיון מאגר לתוך העמודה. מיד לשטוף החוצה את התאים דיסקות שכותרתו בדחיפה בחוזקה על הבוכנה לתוך העמודה. כדי להגדיל את הטוהר של CD14+ תאים, השבר eluted מועשר על עמודה שנייה.
  8. חזור על שלבים 3.4 ל 3.7 עם עמודה חדשה.

4. ציפוי של Monocytes

  1. לספור את ומונוציטים בתוך תא Malassez. לבדוק את טוהר CD14+ תאים על-ידי cytometry זרימה. למשוך את כמות ומונוציטים הכרחי עבור הניסוי ולמקם אותם בצינור צנטריפוגה.
  2. צנטריפוגה 10 דקות ב x 300 ג' לשאוב תגובת שיקוע, resuspend בגדר מונוציט מקרופאג בינוני. צלחת התאים ולתת להם מסתפק 50 דקות לח' 1 תשאף המדיום ולהחליף אותו עם מקרופאג בינוני + 10% SAB + 25 ng/mL מקרופאג המושבה מגרה פקטור (M-CSF) כדי ליצור בידול.

5. קיטוב של מקרופאגים-יום 6

  1. האחות של המדיום. להחליף אותו עם מקרופאג בינוני + 10% SAB עם גירויים שונים. לדוגמה, הוסף 10 ננוגרם למ"ל אינטרפרון גמא (INFγ) + 1 ng/mL ליפופוליסכריד (LPS) כדי להשיג קיטוב M1, או 20 ng/mL אינטרלוקין 4 (IL4) + 20 ng/mL אינטרלוקין 13 (IL13) עבור M2 קיטוב.
    הערה: ניתן לבצע הגירוי בין 24 ל- 48 h לפני שימשיך בדיקות אחרות.
  2. קציר תאים באמצעות פתרון התולש או המגרד של התא.

6. תרבית תאים בתנאים חמצן נמוך

  1. החל משלב 4, לשמר את ומונוציטים ולאחר מכן מקרופאגים בסביבה מבוקרת חמצן לביצוע ניתוח מצב ובשפתיים. השתמש תחנת עבודה היפוקסיה על מנת לשמור על התאים תחת לחץ חלקי חמצן הרצוי במהלך הניסוי.
    הערה: כאשר עובד בלחץ חמצן נמוכה, חשוב להכין כל מאגרי כביסה תחת תחנת ומדיה ולחכות מספיק כדי להשיג את לחץ חלקי הנכונה בתוך הנוזל. לדוגמה, 10 מ ל- PBS ל 60 מ מ פטרי דורש בערך שעתיים להגיע 25 מ מ כספית עבור לחץ חלקי של2 O החל מן הלחץ האטמוספרי (כפי שיש מדדנו בעזרת חיישן חמצן סיבים אופטיים). הרבה תחנות ובשפתיים או חממות, הלחץ חמצן מוגדר כאחוז מן הלחץ האטמוספרי. אם מידות מדויקות נחוצים, עדיף להשתמש תחנת המאשר ישירות להגדיר את הלחץ חמצן מ מ כספית.

7. פירוק ועיכול בג'ל (פרוטוקול 1)

הערה: זה, בסעיפים הבאים, מתוארים שני פרוטוקולים המשמשים כדי להשיג פפטידים ולבצע ניתוח LC-MS/MS. פרוטוקול 1 מתאר פירוק התא ואת בג'ל fractionation עיכול, פרוטוקול 2 מתאר פירוק התא בפתרון ואחריו בפתרון לעיכול, fractionation באמצעות שיטת התמקדות לגירויי כאב.

  1. לבצע פירוק התא במאגר Laemmli [234 מ מ טריס-HCL (pH 6.8), 7.5% מרחביות, 37% גליצרול, 33.3% (v/v) β-mercaptoethanol, bromophenol כחול 0.2% w/v...]. לטעון את המקבילה חלבון של 300,000 תאים עבור כל דגימה על 4-12% bis-טריס אקרילאמיד ג'לים.
  2. לקבוע את משך הזמן של העברה electrophoretic כדי לאפשר כל מדגם חלבון ניתן לפצל ג'ל 6 להקות כפי שהודגם באיור3.
  3. לתקן את הג'ל עם פתרון תיקון (30% אתנול + 7.5% חומצה אצטית כעשרים דקות) ולאחר מכן להוסיף את הפתרון מכתימים (Coomassie R-250 כחול למשך 45 דקות). הוסף את הפתרון destaining (30% אתנול + 7.5% אצטית עד יופיעו להקות) לפני excising הלהקות חלבון עם איזמל נקי.
  4. קוצצים את כל הלהקה נכרת לפני מבוא 500 µL צינורות. משטח זכוכית נקי היא מוצדקת כדי למנוע זיהום, עם keratins (5% פתרון מרחביות במים יונים ניתן לניקוי משטחים).
  5. לשטוף את הפרוסות ג'ל 3 פעמים ב 200 µL של 25 מ מ אמוניום ביקרבונט כעשרים דקות ב 37 מעלות צלזיוס, ואחריו לרחוץ אחת 25 מ מ אמוניום ביקרבונט ו- acetonitrile (50% v/v). מייבשים את חתיכות ג'ל עם 200 µL של 100% acetonitrile למשך 10 דקות.
  6. דגירה כל חתיכה ג'ל עם 10 מ מ DTT (dithiothreitol) ב- 25 מ מ אמוניום ביקרבונט למשך 45 דקות ב- 56 ° C (200 µL), ואחריו 55 מ"מ iodoacetamide ב- 25 מ מ אמוניום ביקרבונט (200 µL) עבור 35 דקות בחושך-RT.
  7. כדי להפסיק את אלקילציה, דגירה כל חתיכה ג'ל עם 200 µL של 10 מ מ DTT 25 מ מ אמוניום ביקרבונט 10 דקות בשטיפת RT. את השברים ג'ל 200 µL של 25 מ מ אמוניום ביקרבונט, ואז מייבשים עם 200 µL של 100% acetonitrile למשך 10 דקות.
  8. לעכל את החלבונים בן לילה ב 37 ° C עם תערובת טריפסין/ליס-C על-פי הוראות היצרן.
  9. לחלץ את פפטידים וכתוצאה מכך מפיסות ג'ל על-ידי הוספת μL 50 של 50% acetonitrile במשך 15 דקות, ואז μL 50 של 5% חומצה פורמית למשך 15 דקות, לבסוף, 50 μL של 100% acetonitrile על 15 דקות בריכת ויבשה כל שבר הקליטה נמוכה-צינורות להגבלת ספיחה של פפטידים, אובדן הדגימה. לאחסן את הדגימות ב-80 מעלות צלזיוס עד ניתוח נוסף.

8. חלבון החילוץ ועיכול בפתרון (פרוטוקול 2)

  1. לבצע פירוק התא (2 x 106 תאים) עם 150 µL של המאגר פירוק הבאים:
    1. שבעה מ' אוריאה thiourea 2 מ', 40 מ מ טריס, חברים 4%, בתוספת מעכבי פרוטאז (מיני מלא, ללא EDTA פרוטאז מעכב קוקטייל).
  2. Homogenize הפתרונות למשך 30 דקות ב- RT עם thermoshaker. צנטריפוגה ב g x 13,800 כעשרים דקות RT ולשמור את תגובת שיקוע.
  3. הסרת מזהמים עם ערכת ניקיון דו-מימדית:
    1. הערכה כוללת פתרון precipitant, פתרון משותף precipitant, שטיפת מאגר שטיפת מוספים.
    2. להוסיף 300 µL של פתרון precipitant ומערבבים היטב. דגירה על קרח במשך 15 דקות להוסיף 300 µL של פתרון משותף precipitant. Centrifuge הצינורות (לפחות) ב g x 12,000 במשך 5 דקות. גלולה קטנה צריך להיות גלוי. המשך במהירות אל השלב הבא כדי להימנע resuspension או פיזור של בגדר. הסר את תגובת שיקוע מבלי להפריע בגדר.
    3. Centrifuge צינורות שוב עם כובע-ציר, גלולה פונה החוצה להביא כל הנוזל הנותר לתחתית הצינור. דופק קצר מספיקה. צריך להיות לא גלוי נוזלי שנותרו בתוך הצינורות.
    4. מבלי להפריע בגדר, להוסיף 40 µL של פתרון משותף precipitant. תן את הצינור לשבת על קרח 5 דק צנטריפוגה במשך 5 דקות, ואז להסיר ולמחוק לשטוף. להוסיף 25 µL של מים מיוננים. מערבולת כל צינור עבור s 5-10. בגדר צריך להתפזר אך אינם מתמוססים במים.
    5. להוסיף 1 מ"ל של מאגר לשטוף (טרום מקורר במשך לפחות שעה ב-20° C) ו µL 5 של שטיפת כתוסף. מערבולת עד בגדר מפוזרת באופן מלא. דגירה הצינורות ב-20 מעלות צלזיוס במשך לפחות 30 דקות מערבולת עבור 20-30 s כל 10 דקות
      הערה: הצינורות שניתן לאחסן ב-20 ° C עד 1 לשבוע עם חלבון מינימאלית השפלה או שינוי.
    6. Centrifuge הצינורות (לפחות) ב 12,000 × g עבור 5 דק בזהירות להסיר ולמחוק את תגובת שיקוע. גלולה לבן צריך להיות גלוי. לאפשר בגדר כדי airdry עבור לא יותר מ 5 דקות (אם בגדר יבש מדי, שזה יהיה קשה resuspend).
  4. Resuspend בגדר חלבון ב- 300 µL של שמונה מ' אוריאה ו 0.1 M אמוניום ביקרבונט. מערבולת בתוקף עבור מינימלית 1 לקבוע ריכוז חלבון באמצעות וזמינותו של ערכי צבע מוחלטים.

9. בפתרון עיכול (פרוטוקול 2)

  1. להפחית דיסולפידי גשרים על-ידי הוספת µL 5.1 של תמיסה מימית DTT 700 מ מ (הריכוז הסופי 12.5 מ מ) חלבונים resuspended מן צעד 8.4 ו דגירה ב 37 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות עם thermoshaker. Alkylate ציסטאין שאריות על-ידי הוספת µL 20.3 של תמיסה מימית iodoacetamide 700 מ מ (הריכוז הסופי 40 מ מ), המקננת ב 25 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות בחושך עם thermoshaker.
  2. להוסיף 990 µL של 0.1 M אמוניום ביקרבונט המדגם. להוסיף נפח המתאימים של טריפסין/ליס-C מיקס (סובסטרט: יחס 1: 100 w/w). דגירה ב 37 מעלות צלזיוס למשך הלילה עם thermoshaker.

10. לנקות מחסנית (פרוטוקול 2)

  1. רטוב מחסנית עם 1 עמודה של אמצעי אחסון (1 מ"ל) של מתנול. לנקות את המחסנית עם 1 עמודה של אמצעי אחסון (1 מ"ל) מים acetonitrile/HPLC-ציונים 80% ולמחוק את הזרימה דרך. Equilibrate את המחסנית עם 4 עמודות-כרכים (4 מ ל) של 0.1% חומצה פורמית/HPLC-כתה מים וזורקים את הזרימה דרך.
  2. Acidify דגימות עם 90 µL של 10% חומצה פורמית או מים pH 2-3 (בדוק את ה-pH עם מחוון ה-pH). לטעון את הדגימות acidified ולאסוף את הזרימה דרך. לטעון מחדש את הזרימה דרך (המכיל את פפטידים לא נשמר). לשטוף את המחסנית עם 6 עמודה של אמצעי אחסון (6 מ ל) של 0.1% חומצה פורמית/HPLC-כתה מים.
  3. Elute פפטידים מהמחסנית עם עמודה 1-אמצעי אחסון (1 מ"ל) של 0.1% formic acid/50% acetonitrile/HPLC-כתה מים. העברת צינור microcentrifuge 1.5 mL. לרכז את הדגימה באמצעות רכז ואקום (g x 150, ואקום-160 mBar).

11. fractionation על ידי התמקדות לגירויי כאב (פרוטוקול 2)

הערה: פפטידים מופרדים על-פי נקודות לגירויי כאב שלהם באמצעות fractionator של חופש-ג'ל על רצועה 13 ס מ המכסים מגוון pH 3 עד 10. השתמשנו הפרוטוקול. הבא מסופקים על ידי הספק (מסוכמים להלן):

  1. להכין את הפתרונות הבאים: פתרון (µL 600 של גליצרול פתרון, 60 µL מאגר OFFGEL, 4.34 מיליליטר מים הנדסה גנטית) והפתרון B (1.776 מ"ל של פתרון A) ו- µL 444 מים הנדסה גנטית.
  2. להרכיב את IPG רצועות מסגרות, אלקטרודות על-פי הוראות היצרן.
  3. Resuspend הדגימה עם 1.8 מ של פתרון µL B. להוסיף 40 של פתרון B בכל טוב. לטעון µL 150 מדגם כל טוב.
  4. בחר את שיטת ברירת המחדל עבור פפטידים: OG12PE00 (OFFGEL שיטת ברירת המחדל פפטידים לשימוש עם 3100 OFFGEL נמוך Res ערכת, pH 3-10, 12-ובכן מסגרות. המתן עד בשיטה זו כבר הושלמה (~ 20 h). לאסוף את השברים צינורות שכותרתו כראוי.

12. לנקות הרווארד המנגנון עמודה סי18 הפוכה פוסט-הפורום הישראלי לאנרגיה (פרוטוקול 2)

  1. בהדרגה להוסיף כמה μL בזמן של 1% TFA במים מיוננים כדי כל שבר כדי acidify את הדגימה. בדקו בעזרת נייר pH, ה-pH הוא על 3 או להלן.
  2. להכין את הפתרונות הבאים: פתרון 1 (5 מ של acetonitrile, 10 µL של חומצה פורמית, ב- 4.99 מ ל מים הנדסה גנטית) ופתרון 2 (0.5 מ של acetonitrile, µL 10 חומצה פורמית, 9.49 מיליליטר מים הנדסה גנטית).
  3. טרום רטוב העמודה ספין עם 150 µL של פתרון 1. צנטריפוגה עבור 90 s ב 750-g ולהשליך הזרימה דרך. לשטוף את העמודה ספין עם 150 μL של פתרון 2. צנטריפוגה עבור 90 s ב 750-g ולהשליך הזרימה דרך.
  4. עוברים את השבר באמצעות המדור. צנטריפוגה עבור 90 s ב 750-g ולהשליך הזרימה דרך. לשטוף עם 150 μL של פתרון 2. צנטריפוגה עבור 90 s ב 750-g ולהשליך הזרימה דרך.
  5. Elute השבר עם 50 μL של פתרון 1. צנטריפוגה עבור 90 s ב 750 ג x חזור על שלבים אלה פעם נוספת.
  6. יבש, שבר באמצעות רכז ואקום (150 גר' x, mBar ואקום 160) ולאחסן ב-80 מעלות צלזיוס

13. ניתוח של נתונים פרוטיאומיה מבנית, ביואינפורמטיקה18

  1. לנתח נתונים שהושגו על-ידי MS ננו-LC/MS מסה ספקטרומטר באמצעות כימות תוכנה כגון MaxQuant (גירסה 1.5.2.8), מנוע החיפוש אנדרומדה.
  2. הגדר קצב גילוי שקר (פד) 1% חלבונים ופפטידים וגם אורך מינימלי של 7 חומצות אמינו. הגדרת אנזים ירידה לפרטים כמו C-מסוף ועד Lys Arg. אפשר 2 אדמירל שלא נענתה-פרולין חוב. בחר carbamidomethylation של ציסטאין שינוי קבוע ו N-מסוף חלבון acetylation ומתיונין חמצון שינויים משתנה.
  3. עוד לנתח את הנתונים באמצעות תוכנות ניתוח סטטיסטי. ביצוע ניתוח העשרה תפקודית באמצעות תוכנת FunRich (www.funrich.org/). לבצע ניתוח העשרת אונטולוגיה של הגן באמצעות תוכנה דוד (https://david.ncifcrf.gov/).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

החל מ היקפיים תאי תאי דם (PBMCs) מתקבל על ידי צנטריפוגה דיפרנציאלית, הפרוטוקול מאפשר השגת אוכלוסייה של CD14+ ומונוציטים עם טוהר המוערך של יותר מ- 98% על ידי cytometry זרימה (איור 1). אלה ומונוציטים בגיחות מובחנים לכיוון polarizations השונות (איור 2). כאשר נבחר של fractionation-ג'ל, ההעברה על ג'לים מרחביות-דף זה מותאם כדי להשיג את המספר של להקות הרצוי הלהקות הדליות (איור 3). העיכול בגיחות מבוצע במסגרת הלהקות נכרת של הג'ל, ולאחר מכן פפטידים מחולצים. פפטידים מנותחים באמצעות ננו-LC (כרומטוגרפיה נוזלית)-MS/MS מסה ספקטרומטר. MS/MS ספקטרה לתת את זהותו של חלבונים שונים לפי הביאור של ספקטרה השיג עבור ידוע פפטידים (איור 4A). כימות של השפע של חלבון לאחר מכן מחושב בקשר עם הכמות של פפטידים מזוהה מגיע החלבון באמצעות תוכנה שפורסמה, מסדי נתונים15,16. פרוטוקול זה בתוך ג'ל עיכול נותן כ 4000 חלבונים מזוהה, הטווח הדינמי נמצאה כדי לכסות את סרגל לוגריתמי 5 יחידות (איור 4B). ניתוח של הביטוי דיפרנציאלית של חלבונים אלה שזוהו יכול לשמש כדי לקבוע את קיבוץ באשכולות של polarizations שונים תחת סביבות שונות חמצן.

בשיטה זו, אנו יכולים לזהות גם אשכולות של חלבונים שמווסתים למעלה-כאשר נחשף ריכוז חמצן נמוך של 3% (איור 5, טבלה 1). כדי להעריך את היעילות של העיכול, וזה לא אפשרי כאשר פרוטוקול בג'ל משמשת, שהצענו שיטה בפתרון העיכול כי כבר מותאם האנושי מקרופאגים (איור 6A). בשיטה זו, אפשר בקלות להשיג (לאחר עיכול תוך-פתרונות) זיהוי של חלבונים 3600 ללא fractionation, כלומר את fractionation עם הרצון הציבורית בהגיון להגדיל מספר זה (איור 6B).

Figure 1
איור 1: Flow cytometry ניתוח של ביטוי CD14 של PBMC לפני מיון (החלונית הימנית), לאחר מיון (לוח נכון) מציג את הטוהר שהושג לאחר הבחירה beads מגנטי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2: תמונות בניגודיות שלב של הבדיל מקרופאגים האנושי מראה הטרוגניות של מורפולוגיות שהושג עבור שני polarizations שונים. סרגל קנה מידה מייצג 50 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3: הדמיה של Coomassie blue מוכתמת ג'ל מציג את להקות שונות זה להוציא [כאן, להקות 6 ב מקרופאגים M(Ø)] 5 polarizations של מקרופאגים חשופים לסביבה חמצן נמוך. IC = מכלולי המערכת החיסונית DXM = דקסמתזון. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 4
איור 4: ספקטרום MS/MS, כמת. (א) דוגמה ספקטרום MS/MS. המוצג כאן הוא הספקטרום CID (התנגשות-induced דיסוציאציה) של פפטיד ב מ/z 597.29 מספקטרום MS עם מטען חשמלי של +2. הרצף המתאים נקבע מתוך ספקטרום נרחב זה כמו Val-Ala-Glu-Leu-Glu-Asn-Ser-Glu-Phe-Arg של החלבון CD58. (ב) דרגה הורה כמת ללא תווית עבור כל אחד החלבונים מזוהה (כניסה10 LFQ). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 5
איור 5: מפת החום מייצג את קיבוץ הירארכי באשכולות של קיטוב כל מדינות באמצעות באופן שונה הביע חלבונים. ניתוח מגלה מקבץ של חלבונים overexpressed ב polarizations כל מצב2 3% O (מלבן אדום). הסולם צבע מייצג עשרות z (log2 בעוצמה). בכל שורה הוא חלבון והוא כל עמודה מדגם. איור זה מקורו הפרסום הקודם14. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 6
איור 6: עמודים מרחביות, chromatogram. (א) כסף מוכתם ג'לים מרחביות-דף עם חלבונים מן התא פירוק ואחרי עיכול תוך-פתרון מציג העדר של השפלה במהלך פירוק והיעילות של העיכול. (ב) chromatogram המתקבל לאחר עיכול תוך-פתרון ללא fractionation. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

אשכול proteinID חלבון שמות ג'ין שמות פפטידים גילוח + פפטידים ייחודי פפטידים ייחודי מזהים חלבון
אדום P0DMV9 חום לחשמל 70 kDa חלבון 1B HSPA1A 40 37 4 P0DMV9; P0DMV8; A8K5I0; Q59EJ3; B4DNT8; B4DWK5; B4DFN9; B4DI39; B4E1S9; B4DVU9; V9GZ37; B3KTT5; B4DNX1; B4E1T6; B4DNV4; Q9UQC1
אדום P54709 נתרן/אשלגן-הובלת ATPase יחידה משנית בטא 3 ATP1B3 8 8 8 P54709; D3DNF9; C9JXZ1; C9JA36; H7C547; F8WBY4; Q58I18
אדום O00462 בטא-mannosidase MANBA 14 13 13 O00462; A7LFP5; A8K6D3; E9PFW2; B4DT18; Q59EG5
אדום Q8NAS7 NADH דהידרוגנאז [ubiquinone] ברזל-גופרית חלבון 7, מיטוכונדריאלי NDUFS7 4 4 4 Q8NAS7; Q6ZQU6; F5H5N1; B7Z1U1; A8K0V6; Q7LD69; F5GXJ1; O75251; B7Z4P1; Q9H3K5; A0A087WXF6; A0A087WTI3; Q6ZS38
אדום Q8WWQ0 אינטראקציה-PH חלבון PHIP 5 5 4 Q8WWQ0; Q9NWP3
אדום E5RHK8 Dynamin-3 DNM3 11 2 2 E5RHK8; Q9UQ16; B3KPF2; E5RIK2
אדום A0A024QZ64 אלדולאז C ALDOC 18 14 7 A0A024QZ64; P09972; B7Z1Y2; B7Z3K9; B7Z1N6; B7Z3K7; A8MVZ9; J3KSV6; J3QKP5; B7Z1L5; C9J8F3; K7EKH5; J3QKK1; B7Z1H6
אדום O75489 NADH דהידרוגנאז [ubiquinone] ברזל-גופרית חלבון 3, מיטוכונדריאלי NDUFS3 12 12 12 O75489; Q9UF24; Q53FM7; E9PS48; E9PKL8; G3V194
אדום P21912 Succinate דהידרוגנאז [ubiquinone] ברזל-גופרית יחידה משנית, מיטוכונדריאלי SDHB 11 11 11 P21912; A0A087WXX8; A0A087WWT1
אדום A0A024R1Y7 GH3 מחשבים המכילים חלבון LGP1; GHDC 7 7 7 A0A024R1Y7; Q8N2G8; B3KVB0; K7ESN3; K7EJT7; K7EQ41; K7EL54
אדום E5KRK5 NADH-ubiquinone oxidoreductase 75 kDa יחידה משנית, מיטוכונדריאלי NDUFS1 29 29 29 E5KRK5; P28331; B4DJ81; Q9P1A0; C9JPQ5; F8WDL5
אדום A0A024QZ30 Succinate דהידרוגנאז [ubiquinone] flavoprotein יחידה משנית, מיטוכונדריאלי SDHA 17 17 17 A0A024QZ30; P31040; D6RFM5; B3KT34; A0A087X1I3; Q0QF12; B4DYN5; B3KYA5; B4DNB2; H0Y8X1; B7Z6J5
אדום A0A024R2F9 חלבון טראנסממברנלי 43 TMEM43 16 16 16 A0A024R2F9; Q9BTV4; Q8TEP9; V9GY05
אדום A0A024R5K3 NADH דהידרוגנאז [ubiquinone] ברזל-גופרית חלבון 8, מיטוכונדריאלי NDUFS8 5 5 5 A0A024R5K3; E9PPW7; O00217; E9PN51; F8W9K7; E9PKH6; B4DYI3; Q53G17
אדום O76003 Glutaredoxin-3 GLRX3 13 13 13 O76003
אדום Q1HBJ4 מופעל mitogen קינאז; מופעל mitogen קינאז 1 MAPK1 26 26 21 Q1HBJ4; P28482; B4DHN0; Q499G7; K7ELV1; K7EN18; B4E104; P31152; Q16659
אדום Q13151 Ribonucleoprotein גרעיני הטרוגנית A0 HNRNPA0 8 8 8 Q13151
אדום V9HWN7 אלדולאז A ALDOA 36 36 14 V9HWN7; P04075; J3KPS3; H3BQN4; H3BUH7; H3BR04; H3BMQ8; H3BU78; H3BR68; A4UCS9; A4UCT0
אדום B4DVJ0 גלוקוז-6-פוספט איזומראז GPI 32 32 23 B4DVJ0; P06744; B4DE36; A0A0A0MTS2; K7EQ48; K7EP41; K7EPY4; K7ELR7; K7ERC6; K7ENA0; K7ESF4; K7EIL4; K7ERK8; Q59F85
אדום V9HWB9 L-לקטט דהידרוגנאז; L-לקטט דהידרוגנאז שרשרת LDHA 36 36 34 V9HWB9; P00338; B4DJI1; F5GXY2; F5GYU2; F5GXH2; F5H5J4; F5H6W8; F5GZQ4; F5H8H6; F5GXC7; F5GWW2; F5GXU1; A0A087WUM2; Q96L19; Q6ZMR3
אדום P13674 Prolyl 4-hydroxylase יחידה משנית אלפא-1... P4HA1 26 26 26 P13674; Q5VSQ6
אדום Q6FHV6 גמא-אנולאז; אנולאז ENO2 18 15 14 Q6FHV6; P09104; A8K3B0; F5H0C8; F5H1C3; U3KQP4; U3KQQ1; Q9NPL4
אדום Q99798 Hydratase aconitate, מיטוכונדריאלי ACO2 40 40 40 Q99798; B4DZ08; B2RBW5; A2A274; B4DJW1; B4DLY4; Q71UF1; B4DEC3; B4DW08; O75944
אדום P17858 סוג 6-phosphofructokinase, כבד תלויית ATP PFKL 32 29 28 P17858; Q7L2M7; Q9BSP4; B3KNQ7; B4E108; Q59GI2; F8WEU2; Q7Z3R9; Q6MZK4
אדום A0A024R872 Niban כמו חלבון 1 FAM129B 32 32 32 A0A024R872; Q96TA1; Q9H8K1; Q2YD88; Q9H6L6
אדום A0A024RC61 Aminopeptidase N ANPEP 58 58 25 A0A024RC61; P15144; Q59E93; B4DV63; B4DP01; B4DP96; H0YKT6; H0YLZ8; Q71E46; H0YMC1; Q8IVL7
אדום V9HWF4 Phosphoglycerate קינאז; Phosphoglycerate קינאז 1 PGK1 41 41 35 V9HWF4; P00558; B4E1H9; B4DHM5; B4DHB3; B4DWQ3; Q16444
אדום Q12882 Dihydropyrimidine דהידרוגנאז [NADP(+)] DPYD 44 44 44 Q12882; B4DML1
אדום B4DEQ0 Oxidoreductase flavoprotein-ubiquinone העברת אלקטרונים, מיטוכונדריאלי ETFDH 9 9 9 B4DEQ0; Q547S8; A7UNU5; Q16134; D6RAD5
אדום D9UAX9 MHC מחלקה אני אנטיגן הלע-B 13 3 2 D9UAX9
אדום V9HWK1 טריוז פוספט איזומראז TPI1 29 29 17 V9HWK1; P60174; Q53HE2; B4DUI5; U3KPZ0; U3KQF3; U3KPS5
אדום Q96HE7 ERO1 כמו חלבון אלפא ERO1L 28 28 28 Q96HE7; G3V3E6; G3V5B3; G3V2H0; G3V503; Q5TAE8; B2RD00; Q86YB8
אדום P14868 אספרטט - ליגאז tRNA, cytoplasmic DARS 29 29 2 P14868; Q53T60; Q53R85; H7BZ35; H7C278
אדום P36871 פוספוגלוקומוטאז-1 PGM1 24 24 5 P36871; B4DFP1; Q9H1D2

טבלה 1: רשימת יתר ביטוי חלבונים עבור מקרופאגים אנושיים המשותפים לכל קיטוב תחת מתח נמוך חמצן.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

מכיוון פרוטאומיקס הוא כלי רב עוצמה כדי ללמוד הביטוי של חלבונים שונים תא שלם או תאים subcellular, אופטימיזציה של פרוטוקול פירוק תא ועיכול של חלבונים טופלה על ידי מספר מחקרים. יש שלוש מחלקות עיקריות של שיטות, הכוללים בג'ל עיכול (עיכול חלבונים במטריצת לזיהוי ג'ל)17, עיכול פתרון18 , דוגמת בעזרת מסנן הכנה19. שיטה זו, בשלב הראשון מתואר אוניברסלית, דווח שהפגינו הפארמצבטית נמוכה, אובדן אפשרי של חלבונים על מסנן20. בג'ל לעיכול היא שיטה חזקה כי יכול להיות חסרון ועתירת כי הערכת היעילות של מערכת העיכול אינה קלה, במידת האפשר. בפתרון עיכול מציעה את האפשרות הזו אבל דורש הניקוי של דגימות לאחר לעיכול, הפורום הישראלי לאנרגיה. כאשר שתי השיטות מושווים בין באותה דגימת זרע, עיכול בפתרון עם פרוטוקול fractionation הציבורית מניבה מספר גבוה יותר של חלבונים מזוהה (עם מספר זהה של שברים) מאשר בג'ל עיכול21.

למרות יתרון זה, יש צורך לשקול השפלה חלבון אפשרי במהלך פירוק בבית-פתרון בשל פרוטאזות תאיים (במיוחד בתאי מיאלואידית). זה גם חשוב שיש לזכור כי שיטות אלה מבוססים על חלבון עיכול ומסוגל רק לנתח חלבונים הצגת טריפסין אתרים ספציפיים המחשוף. . זה ניתן להשתמש בגישה פרוטיאומיה מבנית מלמעלה למטה זה מקל על אילוץ זה לעיכול, אך מוסיפה צעדים analysis נתונים וביואינפורמטיקה במשאבים22. Solubilization של חלבונים של תאים סלולריים שונים יכול להיות גם קשה להשיג, במיוחד של ממברנות פלזמה, המוביל דגימה לא מבוקרת של פרוטאום הסלולר. כדי להמשיך עם ניתוח ננו-LC-MS/MS ספקטרומטר מסה של הדגימות, חשוב להצטייד בכמות מספקת של פפטידים, אשר יכולים להיות תלויים ספקטרומטר מסה פעם (בדרך כלל, מתחיל הכוללת חלבון צריך להיות לפחות 1 µg על תנאי, ו זה משתמעת להגדיל כמות זו על פי מספר שבר עם הפורום הישראלי לאנרגיה). אילוץ זה יכול להיות חיסרון אם האוכלוסייה תא נחקר הוא נדיר, אשר מבדילה פרוטיאומיה מבנית של טכניקות גנומית שבו הגברה של חומר גלם אפשרי.

גם אחרי העבודות החלוצי של ריצ'ר ועמיתיו23 ו- פקר, Fuehr24, החשיבות של חמצן בתרבויות תא הוכר דיו. אנו יודעים כעת כי culturing התאים תחת ריכוז חמצן נמוך טובות אדהזיה, תוחלת חיים, חטיבת. הוא מוכר כי זה בעל חשיבות עליונה מחקר תאי הגזע25. ההיבט הטכני המרכזי עבור תרביות תאים בתנאים מבוקרים חמצן קשור תחזוקה של ריכוז החמצן הרצוי במהלך הניסוי כולו. פעולה זו דורשת מראש דגירה של כל אמצעי התקשורת למנוע שחרור של חמצן מומס, שימוש ובשפתיים תחנות עבודה כדי לאפשר המניפולציה של התאים תחת חמצן נמוך (עיבוד קאמרית עם הכפפות) ולמנוע תערוכות זמניות לתנאים חמצן גבוהה .

הפרוטוקול המתואר שימש כדי להשיג את החתימה מולקולרית של polarizations שונים של מקרופאגים נגזר מונוציט האנושי ואת לחקור את ההשפעות של חמצן מודולציה על חתימות אלה. מחקר זה נותן תובנה על התיאור של האלה polarizations, חשף כמה השלכות תפקודיות משמעותיות. לדוגמה, מצאנו כי רבים החלבונים המעורבים efferocytosis היו מווסת על ידי סביבה חמצן נמוכה. גישה זו פרוטיאומיה מבנית, המבוסס על פרוטוקול המתואר, מציג את ההזדמנות לחקור כיצד פרמטרים סביבתיים לשנות פונקציות מקרופאג וכיצד אותות אלה ניתן להשתמש כדי לעצב גישות טיפוליות חדשות14.

הגישה פרוטיאומיה מבנית המתואר בעבודה זו הוא משלים סימביונטים נעשה בהם שימוש במהלך השנים האחרונות בתחום של מחקרים קיטוב מקרופאג אנושי. פרוטאומיקס מציעים את היתרון של כימות חלבון, אשר עשויה להציג ביטוי שונה מאשר mRNAs המקביל שלהם עקב שינויים post-translational, להוביל גילוי סמנים חדשים. למרות יתרון זה, פרוטיאומיה מבנית נתונים הוא בדרך כלל קשה לפרש, בין השאר עקב הרגישות הגבוהה של ספקטרומטר מסה, שמוביל ספקטרה MS מאוד מורכב וזיהוי חיובי כוזב של פפטידים. לאחרונה, ניתוח תוכנה צבר יעילות על מנת למנוע זאת. אפילו אם זה מצב המשתנה, פרוטאומיקס גם פונה הפארמצבטית נמוכה יותר מאשר גנומיקה26 והיא קשורה עם השלבים אימות באמצעות טכניקות אחרות (cytometry זרימה, immunoblotting) כדי לאשר שינויים כמותיים של חלבון רמות הביטוי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים מצהירים שאין ניגודי אינטרסים.

Acknowledgments

AM ממומן על-ידי התוכנית מנהיג קבוצה צעירה (ATIP/Avenir Inserm-CNRS), על ידי לה ליגה נאסיונאל חדר מרווח וחדיש le סרטן ו la Fondation ARC למזוג לה רשרש sur le סרטן. אנו מודים מארייט Matondo מספקטרומטריית לפלטפורמה ביולוגיה (UTECHS MSBIO, מכון פסטר, פריז). אנו מודים לורן אנדרסון על אותה קריאה של כתב היד.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Hypoxia Working Station Oxford Optronix Hypoxylab
C6 Flow cytometer BD Accuri C6
Urea Agilent Technologies 5188-6435
Formic acid (FA) ARISTAR 450122M
R-250 Coomassie blue Biorad 1,610,436
Lipopolysaccharide, E.Coli (LPS) Calbiochem 437627
2D clean-up kit GE Healthcare 80-6484-51
RPMI 1640 medium, glutamax supplement Gibco 61870044
HEPES 1 M Gibco 15630-080
MEM Non-Essential Amino Acids (NEAA) Solution 100X Gibco 11140-035
Phosphate Buffered Saline (PBS) 1X Gibco 14190-094
Harvard Apparatus column Reverse C18 micro spin column Harvard Apparatus 74-4601
EDTA 0.5 M, pH 8.0 Invitrogen AM9260G
NuPAGE Bis-Tris 4-12% Life Technologies SAS NP0321 BOX
CD14 Microbeads human Miltenyi Biotec 130-050-201
MACS separation column LS Miltenyi Biotec 130-042-401
Macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) Miltenyi Biotec 130-096-485
Interleukin 4 (IL4) Miltenyi Biotec 130-093-917
Interleukin 13 (IL13) Miltenyi Biotec 130-112-410
Interferon gamma (INFγ) Miltenyi Biotec 130-096-482
CD14-FITC (clone TÜK4) Miltenyi Biotec 130-080-701
MACSmix Tube Rotator Miltenyi Biotec 130-090-753
Trifluoroacetic Acid (TFA) Pierce 28904
Trypsin/Lys-C Mix PROMEGA V5073
Complete Mini, EDTA-free Protease Inhibitor cocktail Roche 11836170001
Density Gradient Solution (Histopaque 1077) Sigma Aldrich 10771-100ML
Accumax Sigma Aldrich A7089-100ML
Human Serum from human male AB plasma (SAB) Sigma Aldrich H4522-100ML
Bovine Serum Albumin (BSA) solution 30% Sigma Aldrich A9576-50ML
Trisma-base Sigma Aldrich T1503
Glycerol Sigma Aldrich 49767
β-Mercaptoethanol Sigma Aldrich M3148
Bromophenol blue Sigma Aldrich 114405
Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) 20% Sigma Aldrich 5030
Ammonium bicarbonate Sigma Aldrich 9830
Acetonitrile Sigma Aldrich 34888
Dithiothreitol Sigma Aldrich 43819
Iodoacetamide Sigma Aldrich 57670
Thiourea Sigma Aldrich T8656
CHAPS Sigma Aldrich C9426
Micro BCA Assay Kit ThermoFisher 23235
5 mL sterile plastic pipette VWR 612-1685
Thermomixer C Eppendorf VWR 460-0223
Sep-Pak tC18 reverse phase cartridges, 100 mg Waters WAT036820

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Okabe, Y., Medzhitov, R. Tissue biology perspective on macrophages. Nature Immunology. 17 (1), 9-17 (2016).
  2. Sica, A., Mantovani, A. Macrophage plasticity and polarization: in vivo veritas. The Journal of Clinical Investigation. 122 (3), 787-795 (2012).
  3. Murray, P. J. Macrophage Polarization. Annual Review of Physiology. 79, 541-566 (2017).
  4. Chinetti-Gbaguidi, G., Staels, B. Macrophage polarization in metabolic disorders: functions and regulation. Current Opinion in Lipidology. 22 (5), 365-372 (2011).
  5. Chow, A., Brown, B. D., Merad, M. Studying the mononuclear phagocyte system in the molecular age. Nature Reviews Immunology. 11 (11), 788-798 (2011).
  6. Mosser, D. M., Edwards, J. P. Exploring the full spectrum of macrophage activation. Nature Reviews Immunology. 8 (12), 958-969 (2008).
  7. Murray, P. J., Wynn, T. A. Protective and pathogenic functions of macrophage subsets. Nature Reviews Immunology. 11 (11), 723-737 (2011).
  8. Ginhoux, F., Schultze, J. L., Murray, P. J., Ochando, J., Biswas, S. K. New insights into the multidimensional concept of macrophage ontogeny, activation and function. Nature Immunology. 17 (1), 34-40 (2016).
  9. Xue, J., et al. Transcriptome-based network analysis reveals a spectrum model of human macrophage activation. Immunity. 40 (2), 274-288 (2014).
  10. Csete, M. Oxygen in the cultivation of stem cells. Annals of the New York Academy of Sciences. 1049, 1-8 (2005).
  11. Johansson, A., et al. Functional, morphological, and phenotypical differences between rat alveolar and interstitial macrophages. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 16 (5), 582-588 (1997).
  12. Pfau, J. C., Schneider, J. C., Archer, A. J., Sentissi, J., Leyva, F. J., Cramton, J. Environmental oxygen tension affects phenotype in cultured bone marrow-derived macrophages. American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 286 (2), L354-L362 (2004).
  13. Grodzki, A. C. G., Giulivi, C., Lein, P. J. Oxygen tension modulates differentiation and primary macrophage functions in the human monocytic THP-1 cell line. PLoS One. 8 (1), e54926 (2013).
  14. Court, M., Petre, G., Atifi, M. E., Millet, A. Proteomic Signature Reveals Modulation of Human Macrophage Polarization and Functions Under Differing Environmental Oxygen Conditions. Molecular & Cellular Proteomics. 16 (12), 2153-2168 (2017).
  15. Cox, J., et al. Accurate proteome-wide label-free quantification by delayed normalization and maximal peptide ratio extraction, termed MaxLFQ. Molecular & Cellular Proteomics. 13 (9), 2513-2526 (2014).
  16. Cox, J., Neuhauser, N., Michalski, A., Scheltema, R. A., Olsen, J. V., Mann, M. Andromeda: a peptide search engine integrated into the MaxQuant environment. Journal of Proteome Research. 10 (4), 1794-1805 (2011).
  17. Shevchenko, A., Tomas, H., Havlis, J., Olsen, J. V., Mann, M. In-gel digestion for mass spectrometric characterization of proteins and proteomes. Nature Protocols. 1 (6), 2856-2860 (2006).
  18. Court, M., et al. Toward a standardized urine proteome analysis methodology. Proteomics. 11 (6), 1160-1171 (2011).
  19. Wiśniewski, J. R., Zougman, A., Nagaraj, N., Mann, M. Universal sample preparation method for proteome analysis. Nature Methods. 6 (5), 359-362 (2009).
  20. Liebler, D. C., Ham, A. -J. L. Spin filter-based sample preparation for shotgun proteomics. Nature Methods. 6 (11), 785-786 (2009).
  21. Hubner, N. C., Ren, S., Mann, M. Peptide separation with immobilized pI strips is an attractive alternative to in-gel protein digestion for proteome analysis. Proteomics. 8 (23-24), 4862-4872 (2008).
  22. Park, J., et al. Informed-Proteomics: open-source software package for top-down proteomics. Nature Methods. 14 (9), 909-914 (2017).
  23. Richter, A., Sanford, K. K., Evans, V. J. Influence of oxygen and culture media on plating efficiency of some mammalian tissue cells. Journal of the National Cancer Institute. 49 (6), 1705-1712 (1972).
  24. Packer, L., Fuehr, K. Low oxygen concentration extends the lifespan of cultured human diploid cells. Nature. 267 (5610), 423-425 (1977).
  25. Lengner, C. J., et al. Derivation of pre-X inactivation human embryonic stem cells under physiological oxygen concentrations. Cell. 141 (5), 872-883 (2010).
  26. Sidoli, S., Kulej, K., Garcia, B. A. Why proteomics is not the new genomics and the future of mass spectrometry in cell biology. Journal of Cell Biology. 216 (1), 21-24 (2017).

Tags

ביוכימיה גיליון 143 Macrophage קיטוב פרוטאום MS LC/MS היפוקסיה fractionation את-ג'ל
ניתוח פרוטיאומיה מבנית של קיטוב מקרופאג האנושי תחת סביבה חמצן נמוך
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Court, M., Malier, M., Millet, A.More

Court, M., Malier, M., Millet, A. Proteomic Analysis of Human Macrophage Polarization Under a Low Oxygen Environment. J. Vis. Exp. (143), e58727, doi:10.3791/58727 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter