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Articolo metodologico

Analisi dell'interazione di proteine marcate fluorescenti con microvescicole fosfolipidiche artificiali utilizzando la citometria a flusso quantitativa

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DOI:

10.3791/63459

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6 aprile 2022

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In questo articolo

Sommario

Qui, descriviamo una serie di metodi per caratterizzare l'interazione delle proteine con membrane di cellule o microvescicole.

Abstract

Nel corpo umano, la maggior parte delle principali reazioni fisiologiche coinvolte nella risposta immunitaria e nella coagulazione del sangue procedono sulle membrane delle cellule. Un primo passo importante in qualsiasi reazione dipendente dalla membrana è il legame delle proteine sulla membrana fosfolipidica. Un approccio allo studio dell'interazione proteica con le membrane lipidiche è stato sviluppato utilizzando proteine marcate fluorescentemente e citometria a flusso. Questo metodo consente lo studio delle interazioni proteina-membrana utilizzando cellule vive e vescicole fosfolipidiche naturali o artificiali. Il vantaggio di questo metodo è la semplicità e la disponibilità di reagenti e attrezzature. In questo metodo, le proteine sono etichettate utilizzando coloranti fluorescenti. Tuttavia, possono essere utilizzate sia proteine autoprodotte che disponibili in commercio, etichettate in modo fluorescente. Dopo la coniugazione con un colorante fluorescente, le proteine vengono incubate con una fonte della membrana fosfolipidica (microvescicole o cellule) e i campioni vengono analizzati mediante citometria a flusso. I dati ottenuti possono essere utilizzati per calcolare le costanti cinetiche e l'equilibrio Kd. Inoltre, è possibile stimare il numero approssimativo di siti di legame proteico sulla membrana fosfolipidica utilizzando speciali perle di calibrazione.

Introduzione

Le biomembrane separano il contenuto interno delle cellule animali e lo spazio extracellulare. Si noti che le membrane circondano anche le microvescicole formate durante il ciclo di vita della cellula e gli organelli. La membrana cellulare è prevalentemente composta da lipidi e proteine. Le proteine di membrana svolgono funzioni di segnalazione, strutturali, di trasporto e adesive. Tuttavia, il doppio strato lipidico è anche essenziale per l'interrelazione della cellula animale con lo spazio extracellulare. Questo documento propone un metodo per studiare l'interazione periferica delle proteine esterne con la membrana lipidica.

L'esempio più....

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Protocollo

1. Etichettatura delle proteine fluorescenti

  1. Preparazione del materiale
    1. Preparare il tampone di bicarbonato di sodio 1 M, pH 9,0, conservarlo a 4 °C e utilizzarlo entro una settimana.
    2. Preparare il tampone idrossilammina cloridrato da 1,5 M, pH 8,5, immediatamente prima dell'uso.
    3. Preparare una soluzione da 10 mg/mL di colorante fluorescente (vedere la Tabella dei materiali) in dimetilsolfossido.
      NOTA: questa soluzione può essere conservata per un mese a -20 °C al buio.
    4. Preparare soluzioni di anticorpi purificati o altre proteine a 1-10 mg/ml.
      NOTA: Evitare tamponi contenenti ioni....

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Risultati

Il metodo di citometria a flusso qui descritto viene utilizzato per caratterizzare il legame delle proteine della coagulazione plasmatica alle piastrine attivate. Inoltre, le vescicole di fosfolipidi PS:PC 20:80 sono state applicate come sistema modello. Questo documento si concentra principalmente sulle vescicole fosfolipidiche artificiali come esempio. I parametri del citometro, in particolare la tensione del tubo fotomoltiplicatore (PMT) e la compensazione devono essere selezionati per ogni dispositivo specifico, l'og.......

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Discussione

Il metodo proposto può essere adattato per una caratterizzazione approssimativa dell'interazione delle proteine con membrane fosfolipidiche provenienti da varie fonti e composizioni. La citometria quantitativa a flusso qui descritta concede alla risonanza plasmonica di superficie (SPR) in diversi parametri. In particolare, ha una sensibilità e una risoluzione temporale inferiori e richiede l'etichettatura fluorescente delle proteine. L'etichettatura fluorescente può portare a un cambiamento nella conformazione e alla per.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno conflitti di interesse da divulgare.

Ringraziamenti

Gli autori sono stati supportati da una sovvenzione della Russian Science Foundation 20-74-00133.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
A23187Sigma AldrichC7522-10MG
Alexa Fluor 647 NHS Ester (Succinimidyl Ester)Thermo Fisher ScientificA37573colorante fluorescente
Apirasi da patateSigma AldrichA2230
BD FACSCantoIIBD Bioscience
albumina sierica bovinaVWR Life Science AMRESCOAm-O332-0.1
Cloruro di calcio, anidro, polvere, ≥ 97%Sigma AldrichC4901-100G
Spettrometro a fluorescenza Cary EclipseAgilent
D-(+)-glucosioSigma AldrichG7528-1KG
DiIC16(3) (1,1'-Dioxadecyl-3,3,3',3',3'-Tetramethylindocarbocianine Perchlorate)Thermo Fisher ScientificD384
DMSOSigma AldrichD8418
Sale disodico EDTAVWR Life Science AMRESCOAm-O105B-0.1
FACSDivaBD Biosciencesoftware di acquisizione dati per citometria
FlowJoTree Softwareper l'analisi dei dati
HEPESSigma AldrichH4034-500G
Fattore umano XRicerca enzimaticaHFX 1010
Idrossilammina cloridratoPanreac141914.1209
L-&alfa;-fosfatidilcolina (cervello, suino)Avanti Polar Lipids840053P
L-&alfa;-fosfatidilserina (cervello, suino) (sale sodico)Avanti Polar Lipids840032P
Cloruro di magnesioSigma AldrichM8266-100G
Mini-estrusoreAvanti Lipidi polari610020-1EA
OriginPro 8 SR4 v8.0951OriginLab CorporationSoftware statistico
Soluzioni saline tamponate con fosfato (PBS) compresse, grado biotecnologicoVWR Life Science AMRESCO97062-732
Cloruro di potassioSigma AldrichP9541-500G
Prostaglandina E1Cayman Chemical13010
Sephadex G25GE HealthcareGE17-0033-01mezzo di filtrazione su gel per la purificazione delle proteine
Sepharose CL-2BSigma AldrichCL2B300-500MLmezzo di filtrazione su gel per la purificazione delle piastrine
Bicarbonato di sodioCorning61-065-RO
Cloruro di sodioSigmaAldrich S3014-500G
Fosfato di sodio monobasicoSigma AldrichS3139-250G
Colonne di filatura con membrana 0,2 & micro; mSartoriusVS0171
Citrato trisodico diidratoSigma AldrichS1804-1KG
citometro a stella

Riferimenti

  1. Hoffman, M., Monroe, D. M. A cell-based model of hemostasis. Thrombosis and haemostasis. 85 (6), 958-965 (2001).
  2. Roberts, H. R., Hoffman, M., Monroe, D. M. A cell-based model of thrombin generation. Seminars in Thrombosis and Hemostasis. 32, Suppl 1 32-38 (2006).
  3. Pa....

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Ristampe e permessi

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