Summary
ここでは、タンパク質と細胞または微小小胞の膜との相互作用を特徴付けるための一連の方法について説明する。
Abstract
人体では、免疫反応や血液凝固に関わる主要な生理反応のほとんどが細胞の膜上で進行します。任意の膜依存性反応における重要な第1段階は、リン脂質膜上のタンパク質の結合である。タンパク質と脂質膜との相互作用を研究するアプローチは、蛍光標識タンパク質およびフローサイトメトリーを用いて開発されている。この方法は、生細胞および天然または人工リン脂質小胞を用いたタンパク質膜相互作用の研究を可能にする。この方法の利点は、試薬および装置の単純さと可用性です。この方法では、蛍光色素を用いてタンパク質を標識する。しかしながら、自作および市販の両方の、蛍光標識タンパク質が使用可能である。蛍光色素とのコンジュゲーション後、タンパク質をリン脂質膜の供給源(微小小胞または細胞)と共にインキュベートし、サンプルをフローサイトメトリーによって分析する。得られたデータは、動力学定数および平衡Kdを計算するために使用することができる。さらに、特別な較正ビーズを用いてリン脂質膜上のタンパク質結合部位のおおよその数を推定することができる。
Introduction
生体膜は、動物細胞の内部内容物と細胞外空間を分離する。膜はまた、細胞のライフサイクルおよび細胞小器官の間に形成された微小小胞を囲むことに留意されたい。細胞膜は、主に脂質およびタンパク質からなる。膜タンパク質は、シグナル伝達、構造的、輸送的、および接着機能を実行する。しかしながら、脂質二重層は、動物細胞と細胞外空間との相互関係にも必須である。本稿では、外部タンパク質と脂質膜との末梢相互作用を研究する方法を提案する。
動物細胞の外膜層で起こる反応の最も顕著な例は、血液凝固反応である。血液凝固の重要な特徴は、すべての主要な反応が、血漿中ではなく、これらの細胞から生じる細胞および微小小胞のリン脂質膜上で進行することである1,2,3。膜依存性反応には、凝固を開始するプロセス(組織因子の関与を伴う内皮下、炎症を起こした内皮、または活性化免疫細胞の細胞膜上)、因子IX、X、プロトロンビンの主なカスケード活性化のすべての反応が含まれる。トロンビンによる第XI因子の活性化(活性化血小板、赤血球、リポタンパク質、および微小小胞の膜上);プロテインC経路の反応;凝固酵素の不活性化(トロンボモジュリン補因子、内皮タンパク質C受容体、ヘパラン硫酸の関与を伴う内皮細胞の膜上);接触経路反応(未知の補因子の関与を伴う血小板およびいくつかの微小小胞の膜上)。したがって、様々な血漿タンパク質と血球の膜との相互作用を研究することなしに血液凝固を調べることは不可能である。
この論文では、タンパク質と細胞または微小小胞の脂質膜との相互作用を特徴付けるためのフローサイトメトリーベースの方法について説明します。このアプローチは、血漿と血小板および人工リン脂質小胞との相互作用を研究するために最初に提案された。さらに、研究されたタンパク質のほとんどは、負に荷電した膜リン脂質、特にホスファチジルセリン4,5と直接相互作用する。さらに、膜との相互作用が特別な受容体6によって媒介されるタンパク質がある。
フローサイトメトリーの重要な能力は、追加の分離なしに遊離リガンドと結合リガンドを区別することです。サイトメトリーのこの特徴は、エンドポイントにおけるリガンド平衡結合の研究を可能にし、連続的な動態測定の実行に役立ちます。この技術は洗練されておらず、複雑なサンプル調製を必要としません。フローサイトメトリーは、インタクトで洗剤透過性の好中球における蛍光ペプチド、受容体、およびGタンパク質間の相互作用のダイナミクスを定量的に研究するために積極的に使用されている7。このアプローチは、タンパク質-DNA相互作用およびエンドヌクレアーゼ活性の動態をリアルタイムで探索するためにも適用可能である8。時間が経つにつれて、この方法は、精製脂質小胞9との高親和性タンパク質間相互作用、またはより一般的には、高効率Sf9細胞発現系10において発現される膜タンパク質との高親和性タンパク質間相互作用を定量的に研究するために使用された。膜貫通タンパク質11に対するフローサイトメトリーを用いてタンパク質−リポソーム相互作用を特徴付けるための定量的方法も記載されている。
この技術は、市販のビーズ7の使用を避けるために、自作の較正ビーズを使用する。以前に使用した較正ビーズ7 はフルオレセインと連携することを意図しており、タンパク質上のアクセス可能な蛍光リガンドの品揃えを実質的に制限していました。さらに、このホワイトペーパーでは、合理的な時間分解能を得るためにキネティックデータを取得および分析する新しい方法を提供します。この方法は人工リン脂質小胞について記載されているが、細胞、天然小胞、または異なる脂質組成を有する人工リン脂質小胞に対するその適応性について明らかな制限はない。本明細書に記載される方法は、相互作用(kon、koff)および平衡(Kd)のパラメータの推定を可能にし、膜上のタンパク質結合部位の数の定量的特徴付けを容易にする。この手法は、結合部位の数のおおよその推定値を提供することに注意してください。この方法の利点は、その相対的な単純さ、アクセシビリティ、および天然細胞および天然および人工微小小胞への適応性である。
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Protocol
1. 蛍光タンパク質標識
- 材料準備
- 1 M 炭酸水素ナトリウム緩衝液、pH 9.0 を用意し、4 °Cで保存し、1 週間以内に使用してください。
- 使用直前に1.5 Mヒドロキシルアミン塩酸塩緩衝液(pH 8.5)を調製する。
- ジメチルスルホキシド中の蛍光色素( 材料表参照)の10mg/mL溶液を調製する。
注:この溶液は、暗闇の中で-20°Cで1ヶ月間保存することができます。 - 精製抗体または他のタンパク質の溶液を1〜10mg / mLで調製する。
メモ: アンモニウムイオンまたは第一級アミンを含むバッファーは避けてください。透析により、トリスまたはグリセロールを含む緩衝液をリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で置き換える。アジ化ナトリウム(≤3 mM)もチメロサール(≤1 mM)も共役反応に大きく影響しません。 - タンパク質精製のためにゲル濾過培地( 材料表を参照)をPBS中で室温で一晩、または60°Cで2時間インキュベートする。 ゲルろ過媒体を 0.2 μm メンブレンを備えたスピンカラムに塗布します。
- Eq(1)を用いて標識するタンパク質の濃度に応じて各反応に使用する反応性色素の量を算出する。
ここで、V染料は染料原液の体積であり;CPR、VprおよびMWprは、タンパク質の濃度、体積およびモル重量であり;MW染料は染料モル重量であり;100は単位変換係数です。MRは、反応混合物中のタンパク質に対する色素のモル比である。
注: IgG 標識反応には、抗体が 1 ~ 3 mg/mL の場合は MR = 40、抗体が 4 ~ 10 mg/mL の場合は MR = 30 が推奨されます。凝固因子については、MR=5が通常用いられる。 - コンジュゲーション反応
- 反応管内で、タンパク質溶液を10倍低容量の1 M重炭酸塩溶液と混合する。
- 連続攪拌しながら必要量の蛍光色素を加える(ステップ1.2参照)。
- 反応混合物を室温で約1時間インキュベートし、光から保護し、連続攪拌する。
- タンパク質溶液200 μLごとに、5 μLの1.5 Mヒドロキシルアミン塩酸塩を加える。
- 反応混合物を室温で約30分間インキュベートし、光から保護し、連続攪拌する。
- スピンカラムを用意する。
- タンパク質精製用のゲルろ過培地 500 μL をカラムに加えます。カラムを 1,000 × g で 3 分間遠心分離 します。
- バッファーを収集チューブから廃棄します。カラムが満杯でない場合は、さらにゲル濾過培地を加え、カラムを1,000 × gで3分間遠心分離 します。列がいっぱいになるまで、この手順を繰り返します。
- 浄化
- 反応混合物を17,000 × g で5分間遠心分離し(工程1.3.5から)、沈殿物を除去した。
- 上清をゲル濾過媒体を用いてスピンカラムに移す。溶液がゲルベッドに吸収されるようにする。
- スピンカラムには空の収集チューブを使用し、1,000 × gで5分間遠心分離 します。遠心分離後、標識タンパク質を回収チューブから回収する。
- ラベリングの程度の決定
- 280 nmにおける遊離色素の吸光度(A280)および色素のλmax(Amax)を測定することによって、A280の吸光度に対する色素の寄与を補正する(Eq (2)を参照)。
(2) - 280nmにおけるタンパク質-色素複合体の吸光度(A280)および色素のλmax(Amax)を測定し、Eq(3)を用いてタンパク質コンセテーションを計算する。
(3)
ここでεM は、280nmにおけるタンパク質のモル吸光係数であり; d は、吸光度の測定中の光路長であり; CF は、A280 における吸光度に対する色素の寄与である(ステップ1.6.1)。 - ラベリングの程度 (DOL) は、Eq (4) を使用して計算します。
(4)
ここでεM色素はλmaxnmにおける色素のモル吸光係数であり;dは、吸光度の測定中の光路長であり;Cタンパク質は、タンパク質の濃度である(ステップ1.6.2)。
- 280 nmにおける遊離色素の吸光度(A280)および色素のλmax(Amax)を測定することによって、A280の吸光度に対する色素の寄与を補正する(Eq (2)を参照)。
(2)
(3)
(4)リン脂質小胞の調製
- 脂質混合物の調製および貯蔵
- 脂質を適切な比率(ホスファチジルセリン/ホスファチジルコリンを20モル%〜80モル%の割合で)で組み合わせる。
- 凍結乾燥または蒸発後に脂質混合物を乾燥させ、ガラスアンプル中で不活性雰囲気下で保存する。
- 脂質膜製造
- アンプルを開き、脂質混合物を少量(〜100μL)のクロロホルムに再懸濁する。
注:クロロホルムは完全に蒸発しないため、あまり使用しないでください。 - DiIC16(3)をエタノールに0.2モル%で加える。脂質混合物を丸底フラスコに移す。混合物を回転させてフラスコの側面に薄く広げる。脂質ミックスをアルゴンストリーム下で30分間乾燥させる。
- アンプルを開き、脂質混合物を少量(〜100μL)のクロロホルムに再懸濁する。
- 脂質混合物の水和
- 適切に温め(〜55°C)水性緩衝液(HEPES 20 mM、NaCl 140 mM、pH 7.4)を、予想される脂質濃度に対応する容量で脂質膜を有するフラスコに加える。混合物を55°Cのボルテックスで30分間インキュベートし、完全な水分補給を行います。
- サンプルチューブを冷凍庫または温かい恒温槽に入れて、脂質懸濁液を3〜5回の凍結融解サイクルにかける。
- 押出による脂質小胞の形成
- 製造元の指示に従って押出機を準備します。すべての押出機成分を脂質混合物の相転移温度までウォームアップする。
- 押出機シリンジの1つに水和脂質混合物を充填する。脂質懸濁液の温度が押出機の温度と平衡化するのを5〜10分間待つ。
- 脂質混合物を膜を通して少なくとも10回押し出す。最終的な押出のために、脂質懸濁液を代替シリンジに入れ、わずかに漠然とした溶液から透明な溶液への外観の変化を探す。
- 得られた脂質小胞の混合物を4°C、好ましくはアルゴンまたは窒素の不活性雰囲気中で、3〜4日間保存する。凍結しないでください。
3.全血からの血小板の単離
- 健康なドナーから全血を3.2%クエン酸ナトリウムを含むチューブに集めます。
- プロスタグランジンE1(PGE1)(1 μM)およびアピラーゼ(0.1 U/mL)を血液に加え、室温で100 × g で8分間遠心分離した。
- 遠心分離後、血小板が豊富な血漿を取り、クエン酸ナトリウム溶液(106 mM、pH 5.5)を血漿/クエン酸比3:1になるように加えます。血漿を室温で400× g で5分間遠心分離する。
- 上清を除去し、ペレットをBSAを含まない300 μLのタイロード緩衝液(20 mM HEPES、150 mM NaCl、2.7 mM KCl、1 mM MgCl 2、0.4 mM NaH2PO4、2.5 mM CaCl2、5 mM グルコース、pH 7.4)に再懸濁した。血小板精製用のゲル濾過培地上でのゲルクロマトグラフィーにより血漿タンパク質から血小板を精製する(材料表参照)。
4. フローサイトメトリーによるタンパク質-脂質相互作用の検出
- 運動結合実験
- リン脂質小胞(工程2.4.4から)をタイロード緩衝液(20 mM HEPES、150 mM NaCl、2.7 mM KCl、1 mMMgCl2、0.4 mM NaH 2PO4、2.5 mM CaCl2、5 mM グルコース、0.5% BSA、pH 7.4)で1 μMの濃度および全容量250μLまで希釈する。
- ステップ1の蛍光標識凝固第X因子(fX-fd)を500nMの濃度で、ステップ4.1.1のリン脂質小胞と1:1の比率(最終小胞濃度0.5μM、fX-fd濃度は250nMのfX)で全量500μLに混合する。
- 500μLの混合懸濁液を直ちに(低流速での分析のために〜20分間)フローサイトメーターに注入する。低流量を使用し、チャネルFL2(例:488nm、発光フィルタ585/42nm)の閾値が値200であることを確認します。 材料表から蛍光色素のチャネルFL4(exсitation 633nm、発光フィルター660/20)の平均蛍光を測定します。
メモ: オートサンプラーのないサイトメーターを選択してください。これにより、測定セルへのサンプルの注入プロセスが高速化されます。 - 結合の飽和が達成されたら(5分以内に蛍光の有意な増加なし)、タイロード緩衝液でサンプルを20倍に急速に希釈し、ベースライン蛍光に達するまで(完全な解離)、またはプラトーに達するまで(5分以内に蛍光の有意な減少なし)解離をモニターする。
メモ:コントロールとして、10 μM EDTAを加え、完全な解離を5分間監視します。
- 平衡結合実験
メモ: 結合の動力学曲線を使用して、飽和に達するまでの時間を決定します。fX-fdおよび人工小胞の飽和時間は20分である。- 結合アッセイ用の人工リン脂質小胞(5 μM)を、異なる濃度のfX-fd(0~1,000 nM)とともにタイロード緩衝液中で20分間インキュベートします。
- 各サンプルをステップ 4.2.1 から 20x 20x に希釈し、Tyrode のバッファーで最終容量 200 μL にします。希釈したサンプルを直ちに30秒以内にフローサイトメトリーにより分析する。ステップ 4.1.3 の設定を使用します。
注:非特異的結合の対照として、EDTA(10 μM)で同様のサンプルを使用し、5分間インキュベートします。
5. フローサイトメトリーデータの解析
- FSC形式の実験をサイトメトリーデータ収集ソフトウェアからサイトメーターソフトウェアにエクスポートしてデータ分析します( 材料表を参照)。 ファイル|を選択|のエクスポートFCS ファイル。サイトメーターソフトウェアでFSCファイルを開き、コンピュータ上のファイルを選択し、プログラムのワークスペースにドラッグしてデータ分析します。
- マイクロベシクルのゲーティングのために、親油性色素DiIC16(3)の蛍光によってマイクロベシクルの領域を同定する。ワークシートのメニューコマンドまたは プロット ボタンを使用して、FL2(色素DilC16(3))からログ座標にドットプロットSSCを作成します。 [長方形のゲート] ボタンを選択してゲーティング領域を描画し、小胞のないサンプルからのイベントがこの領域に含まれないようにします (図 1B、C)。
- 運動実験を分析します。
- 小胞の領域の経時的な蛍光の座標(FL4)を使用してドットプロットを作成します(ステップ5.2で小胞の領域をダブルクリックします)
- 経時的な蛍光の変化に関するデータをcsv形式でエクスポートします。サンプル|を選択右クリック ||のエクスポートFL4とパラメータの時間|を選択します|を保存するディレクトリを選択CSV形式の|を選択エクスポート。
- 統計ソフトウェアでCSVファイルを開きます( 資料表を参照)。1,000 イベントごとに蛍光と時間の単純移動平均を計算します。
- 指数依存性の仮定の下での単純移動平均蛍光の時間依存性のグラフを近似し(分析>フィッティング>非線形カーブフィット)し、これを使用してEq(5)を使用して動力学関連定数を計算します。
(5)
ここで 、[XB] は、ステップ5.3.3からの単純移動平均による各瞬間における束縛因子濃度(ユーザー定義単位)です。 [X] は添加因子濃度であり; [X]max は最大結合因子濃度であり、 k はアソシエーション定数です。 t は時刻です。 - 同じ一連のアクション(5.3.1-5.3.4)を繰り返し、Eq(6)を使用して運動解離定数を計算します。
(6)
ここで 、[XB] は各瞬間における結合因子濃度です。 [X]0 は、最初の瞬間における結合因子濃度です。 k は解離定数である。 t は時刻です。
- 平衡結合アッセイ
- fX-fdの各選択された濃度について小胞の領域におけるfX−fdの平均蛍光を求める。
- 単純な単一部位結合の仮定における添加因子の濃度から結合因子蛍光の依存性を近似する。平均結合パラメータは、少なくとも3つの独立した反復からEq(7)を使用して計算します。
(7)
ここで、[XB]は結合因子濃度であり;[X]は添加因子濃度であり;nxは、小胞あたりの結合部位の見かけの数であり;Kdは見かけの解離定数である。
(5)
(6)
(7)6. 蛍光強度を平均結合部位数に変換する
- 校正済みビーズを準備します。
- ゲル濾過血小板をA23187(10 μM)と共にCaCl2(2.5 mM)の存在下で室温で10分間インキュベートする(ステップ3.3を参照)。
- 活性化血小板に様々な濃度のfX-fd(0〜1,000nM)を加える。2% v/vホルムアルデヒドを加え、1時間インキュベートします。血小板を3 Mグリシンおよび5%BSAと共に室温で30分間インキュベートすることによって反応を停止する。
- 未反応染料から混合物を精製する。血小板を400 × gで5分間遠心分離し、上清を除去し、ペレットをタイロード緩衝液(0.5%BSAを含む)に再懸濁する。
メモ: 手順 6.1.3 を 3 回繰り返します。
- まず分光蛍光計( 材料表の蛍光色素の場合、励起633nm、発光670nm)を使用して各サンプル中の較正ビーズの蛍光レベルを測定し、次にフローサイトメーター(チャネルFL4内:励起633nm、発光フィルター660/20)を使用して測定します。セルカウンターを用いて、各サンプル中のビーズ数を求める。
- 分光蛍光光度計を用いて各ビーズ試料の蛍光強度を可溶性蛍光色素の濃度に変換する。Eq(8)を用いて蛍光色素分子数に対する蛍光色素濃度を再計算する。
(8)
ここで、Nxは蛍光色素分子の数です。Cは蛍光色素濃度であり;NA はアボガドロ定数です。02214076×1023モル-1. - 任意の統計ソフトウェア( 材料表を参照)を使用して、各サンプルの蛍光色素分子の数(ステップ6.3を参照)に対するフローサイトメーター(ステップ6.2)のビーズの平均蛍光の依存性グラフを作成します。この依存性を線比例性で近似する(分析|フィッティング|線形にフィット)。Eq(9)における近似から、結合部位に対する平均蛍光の変換係数を算出する。
(9)
ここでMFはフローサイトメトリーによるビーズの平均蛍光であり;Nxはビーズあたりの蛍光色素分子の数です。CFは、結合部位に対する平均蛍光の変換係数を表す。CF及びbは、線形比例によりグラフをフィッティングした結果から求められる。 - Eq(10)を用いて目的の小胞あたりの結合部位の見かけの数を計算する。
(10)
ここで、nxは、目的の小胞あたりの結合部位の見かけの数であり;MFは、フローサイトメトリーによる目的の小胞の平均蛍光であり;CFおよびbは、Eq(8)からの変換係数である。
(8)
(9)
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Representative Results
本明細書に記載のフローサイトメトリー法は、活性化血小板への血漿凝固タンパク質の結合を特徴付けるために使用される。また、リン脂質小胞PS:PC 20:80をモデル系として適用した。本稿では、主に人工リン脂質小胞を例に挙げる。サイトメーターのパラメータ、特に、光電子増倍管(PMT)電圧および補償は、特定の装置、研究対象(細胞、人工または天然の微小小胞)、および使用される色素ごとに選択されなければならない。図1B、Cは、組み込まれた親油性蛍光色素DiIC16(3)を用いて〜1μmの大きさの人工リン脂質小胞をゲーティングする例を示す。大きな小胞サイズおよび親油性蛍光色素は、サイトメーターを使用して小胞を検出するのに役立ちました。ゲートは、同じサイズの人工脂質小胞を含むが蛍光色素を含まないサンプルに基づいて設定した(図1B)。このゲート内のイベントのみが解析で使用されました。
小胞へのタンパク質結合の動態を第1段階で分析した。このためのサンプルは、ステップ4.1で説明したように連続的に収集した。典型的なドットプロットを図1D-Fに示します。得られたデータをフローサイトメトリーソフトウェアを用いて分析した。得られた曲線を図1Gに示す。実線は近似の曲線を示し、そこから会合(kon)および解離(koff)の運動定数が得られた。第X因子は可逆的に、そしてCa2+依存的にリン脂質小胞に結合するので、EDTAを有するサンプルは、この結合の特異性および可逆性を制御した。得られた定数を表1に示す。
結合の動力学に基づいて、結合の飽和を正確に記述するために、さらなる平衡実験のために20分の時間を選択しました。因子の平均蛍光強度を、続いて小胞の領域において決定した。各サンプルをEDTAの存在下および非存在下で分析した。EDTAの存在下での蛍光強度をバックグラウンドとして採取し、Ca2+ イオンの非存在下での膜へのfXの結合が非特異的であると考えられるように全シグナルから差し引いた。得られた蛍光を、較正ビーズを用いてベシクル当たりの結合部位の数に変換した。
図1:人工リン脂質小胞へのfXの特異的結合(A)実験スキーム。(B, C)(B)または(C)親油性蛍光色素DiIC16(3)を伴わないリン脂質小胞の典型的なドットプロット。(D-F)(D)または(E)20倍希釈前および存在下EDTA(F)におけるリン脂質小胞との因子X相互作用の典型的なドットプロット。(g)リン脂質小胞へのFX(250nM)結合および解離の動力学。(h)リン脂質小胞に対する第X因子の平衡相互作用。結果は、n=3 個の異なるサンプルの平均±SD です。略語: FX = 因子 X;Ph小胞=リン脂質小胞;SSC = 側面散乱;a.u. = 任意の単位)。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
| SEM±見かけのKd (nM) | ±上の k(μM-1 s-1) | Kオフ ± SEM (s-1) | SEMにおける小胞あたりの結合部位の見かけ数± |
| 400 ± 80 | 0.371 ± 0.012 | 0.019 ± 0.004 | 8,000 ± 800 |
表1:人工リン脂質小胞とのfX相互作用のパラメータ。 パラメータは曲線から決定した( 図1F、G参照)。結果は、n = 3 ± SEM の平均値です。
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Discussion
提案された方法は、様々な供給源および組成物からのタンパク質とリン脂質膜との相互作用の大まかな特徴付けに適合させることができる。ここで説明する定量的フローサイトメトリーは、いくつかのパラメータで表面プラズモン共鳴(SPR)を認めています。特に、感度と時間分解能が低く、タンパク質の蛍光標識が必要です。蛍光標識は、多くのタンパク質の立体構造の変化および活性の喪失につながる可能性があるため、慎重な制御が必要です。ただし、この手法には他の手法よりも大きな利点があります。この方法は、SPRを使用して容易に実施されない天然の細胞膜とのタンパク質の相互作用を探索する機会を提供する。さらに、このアプローチは、膜表面上のタンパク質結合部位の数の推定を可能にし、いくつかの分析タスクにとって効率的であり得る。
市販のビーズは、いくつかの蛍光色素が結合部位をカウントするために入手可能である。しかしながら、多くの広く使用されている染料にはそのようなビーズはない。したがって、自作のビーズはこれを解決する最良の方法です。他のすべての実験と同じ細胞をこれらのビーズを調製するために使用した。しかし、ビーズは洗浄時に高い遠心分離速度を必要とするため、リン脂質小胞は使用できない。しかしながら、細胞または小胞は、アミノ反応性基を有するビーズと置き換えることができ、これは選択された色素にコンジュゲートすることができる。アクションの順序は、ステップ 6.1 で説明したものと似ています。
この定量的フローサイトメトリー法の限界は、使用されるサイトメーターの技術的能力に関連している。フローサイトメーターの3つの異なるモデル(可変レーザー、検出器、ポンプを使用)を適用して、この技術を複雑にすることなく再現しました。ただし、レーザー、検出器、および光学フィルターのセットは、同じモデル内でもデバイスごとに異なるため、使用するサイトメーターに適した蛍光標識の選択は慎重に検討する必要があります。特定の直径の微粒子を測定するサイトメーターの能力に焦点を当てる必要があります。すべての機器が200nm未満の分解能で粒子を同じように検出できるわけではありません(これを決定するには、機器の製造元から提供された固定サイズの校正ビーズを使用してください)。さらに、シリンジポンプを使用してサンプリングされるフローサイトメーターの中には、原理的には連続結合動態を測定できないものがあります。この場合、動力学は、特定の時点における測定のために別々のサンプルを採取して、ポイントごとにのみ記録することができる4,6。
フローサイトメトリーは、さまざまな細胞における抗原の発現(抗原の存在/不在、およびこの抗原を発現している細胞集団と発現していない細胞集団の割合)を調査するために使用されます。追加の分離手順なしで遊離リガンドと結合リガンドを同時に識別するフローサイトメトリーの能力は、リガンド結合ダイナミクスの定量的評価の機会も提供します。本明細書で提案される方法は、人工リン脂質小胞への蛍光リガンドの結合を定量するための自作較正ビーズの調製を記載する。このアプローチは、市販の蛍光色素の選択を制限するものではありません。さらに、ここで説明した速度論的データの取得と分析の手法により、時間分解能を向上させることができます。したがって、本明細書に記載の方法は、タンパク質−膜相互作用を特徴付ける第1ステップとして単独で、または測定精度を改善するための他の方法(例えば、SPRまたは顕微鏡法)と組み合わせて使用することができる。
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Disclosures
著者らは、開示すべき利益相反はありません。
Acknowledgments
著者らは、ロシア科学財団の助成金20-74-00133によって支援されました。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| A23187 | Sigma Aldrich | C7522-10MG | |
| Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester) | Thermo Fisher Scientific | A37573 | fluorescent dye |
| Apyrase from potatoes | Sigma Aldrich | A2230 | |
| BD FACSCantoII | BD Bioscience | ||
| bovine serum albumin | VWR Life Science AMRESCO | Am-O332-0.1 | |
| Calcium chloride, anhydrous, powder, ≥97% | Sigma Aldrich | C4901-100G | |
| Cary Eclipse Fluorescence Spectrometer | Agilent | ||
| D-(+)-Glucose | Sigma Aldrich | G7528-1KG | |
| DiIC16(3) (1,1'-Dihexadecyl-3,3,3',3'-Tetramethylindocarbocyanine Perchlorate) | Thermo Fisher Scientific | D384 | |
| DMSO | Sigma Aldrich | D8418 | |
| EDTA disodium salt | VWR Life Science AMRESCO | Am-O105B-0.1 | |
| FACSDiva | BD Bioscience | cytometry data acquisition software | |
| FlowJo | Tree Star | cytometer software for data analysis | |
| HEPES | Sigma Aldrich | H4034-500G | |
| Human Factor X | Enzyme research | HFX 1010 | |
| Hydroxylamine hydrochloride | Panreac | 141914.1209 | |
| L-α-phosphatidylcholine (Brain, Porcine) | Avanti Polar Lipids | 840053P | |
| L-α-phosphatidylserine (Brain, Porcine) (sodium salt) | Avanti Polar Lipids | 840032P | |
| Magnesium chloride | Sigma Aldrich | M8266-100G | |
| Mini-Extruder | Avanti Polar Lipids | 610020-1EA | |
| OriginPro 8 SR4 v8.0951 | OriginLab Corporation | Statistical software | |
| Phosphate Buffered Saline (PBS) Tablets, Biotechnology Grade | VWR Life Science AMRESCO | 97062-732 | |
| Potassium chloride | Sigma Aldrich | P9541-500G | |
| Prostaglandin E1 | Cayman Chemical | 13010 | |
| Sephadex G25 | GE Healthcare | GE17-0033-01 | gel filtration medium for protein purification |
| Sepharose CL-2B | Sigma Aldrich | CL2B300-500ML | gel filtration medium for platelet purification |
| Sodium bicarbonate | Corning | 61-065-RO | |
| Sodium chloride | Sigma Aldrich | S3014-500G | |
| Sodium phosphate monobasic | Sigma Aldrich | S3139-250G | |
| Spin collumns with membrane 0.2 µm | Sartorius | VS0171 | |
| Trisodium citrate dihydrate | Sigma Aldrich | S1804-1KG |
References
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