The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Russian was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
Institute of Toxicology and Genetics, Karlsruhe Institute of Technology
This article is a part of JoVE General. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.
Recommend JoVE to Your LibrarianCurrent Access Through Your IP Address
Current Access Through Your Registered Email Address
Walther, T. V., Maddalo, D. Intracellular Refolding Assay. J. Vis. Exp. (59), e3540, doi:10.3791/3540 (2012).
Этот протокол описывает метод для измерения ферментативной активности молекулярных шаперонов в клеточной системе и возможные последствия соединений с тормозным / стимулирующей деятельности. Молекулярная шаперонов являются белки, участвующие в регуляции сворачивания белка 1 и играют решающую роль в обеспечении выживаемости клеток на стресс оскорбления, как тепловой шок 2, питательных голода и воздействия химических веществ / яды 3. По этой причине шаперонов оказываются вовлечены в события, как развитие опухоли, chemioresistance раковых клеток 4, а также нейродегенеративные 5. Дизайн малых молекул способен подавлять или стимулировать активность этих ферментов является одной из наиболее изученных стратегий для лечения рака 7 и нейродегенеративные расстройства 9. Анализ описанных здесь предлагает возможность измерения рефолдинг деятельности частности молекулярный шаперон и изучение влияния компounds о своей деятельности. В этом методе ген молекулярных шаперонов исследуемый трансфицированных вместе с кодировкой вектор экспрессии для генов люциферазы светлячка. Это уже описано, что денатурированный люциферазы светлячка можно сложил на молекулярных шаперонов 10,11. Как нормализации трансфекции контроля, вектор кодировки для renilla люциферазы гена трансфекции. Все трансфекции, описанные в этом протоколе выполнены с X-Treme Ген 11 (Roche) в НЕК-293 клеток. На первом этапе, синтез белка подавляется обработки клеток циклогексимид. После разворачивания белка индуцирована теплового шока при 45 ° С в течение 30 минут. После восстановления при 37 ° C, белки заново сложить в их активную конформацию и активность люциферазы светлячка используется в качестве считывания: больше света будет произведено, тем больше белка будет повторно приобрел оригинальную конформацию. Номера для тепла шокированы клетки устанавливаются в качестве справочных (100% сложиллюциферазы).
1. Посев клетки
2. Трансинфекцией
3. Разделение клетки
4. Тепловой удар
5. Лизису клеток и люциферазы анализа
6. Представитель Результаты
Белки рефолдинг напрямую связано с временем восстановления Поэтому для проверки, если система работает про perly, анализ должен быть проведен сбор клеток в различные моменты времени. Прямая корреляция времени / процент рефолдинг указывает, что эксперимент был должным образом выполнены и, следовательно, представляет ограничивающим фактором. Однако следует всегда считали, что рефолдинг после теплового шока насыщения событие и, следовательно, надлежащий анализ учебного времени должно быть выполнено перед началом любого эксперимента.

Рисунок 1. Обзор эксперимента. В анализе рефолдинг естественных условиях требуется от 3 до 4 дней будет завершена. На 1-й день клетки высевают и трансфекции. Следующие клетки день разделен на меньшем формате и на 3 день они тепло в шоке. В этот момент можно выполнить люциферазы анализ сразу после уборки клетки или сохранить осадок клеток при -80 ° C и выполнять анализ в другой момент


Рисунок 3. Представителю хороший результат. А. Процент рефолдинг непосредственно измеряется люциферазы светляков деятельности. Каждая гистограмма представляет собой процент рефолдинг в отсутствие (черные полосы) и в присутствии (красные столбики) молекулярного шаперона в различные моменты времени восстановления. Б. Корреляция между временем и рефолдинг в отсутствии (черная линия) и в присутствии (красная линия) провожатым. Г квадрат значения показывают хорошую корреляцию.
В Fig.3A показано репрезентативные результаты, где клетки были собраны 15, 30, 45, 60 и 120 минут после теплового шока в отсутствие (черные полосы) и в присутствии (красные столбики) молекулярных шаперонов. Процент сложил люциферазы увеличивается с длительным временем восстановления и трансфекции молекулярного шаперона. Корреляция между рефолдинг и время для контроля (рис. 3В, черная линия) и молекулярный шаперон-трансфекции клеток (рис. 3В, красная линия) показан.

Рисунок 4. Представителем плохой результат. А. Процент рефолдинг непосредственно измеряется активность люциферазы. Каждая гистограмма представляет собой процент рефолдинг в отсутствие (черные полосы) и в присутствии (красные столбики) молекулярного шаперона в различные моменты времени восстановления. Б. Корреляция между временем и рефолдинг в отсутствие и в присутствии (красная лНИС) из сопровождающих. Г квадрат значения указывают на плохую корреляцию.
На рисунке 4а. Показывает, представитель результат эксперимента не должным образом выполнены. Оба управления (черные полосы) и молекулярный шаперон-трансфекции клеток (красные столбики) не показали увеличение белка рефолдинг со временем. Кроме того, трансфекции молекулярного шаперона не привело к увеличению рефолдинг. Это слабая корреляция подтверждается на рис. 4B показывает т квадрат значения 0,6619 и 0,1882, соответственно, для контроля (черная линия) и молекулярный шаперон-трансфекции клеток (красная линия).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
В этой работе протокол для измерения активности внутриклеточных рефолдинг молекулярных шаперонов представлена. Весь анализ может быть выполнен в 3-х до 4 дней, как показано на рис обзор. 1.
Надежность и линейность световой сигнал, и светлячка renilla люциферазы представляют собой прочную основу для воспроизводимости протокола.
Важным шагом в анализе является выбор эффективных реагентов трансфекции для обеспечения гиперэкспрессия молекулярного шаперона и люциферазы светлячка. Репортер гены могут поставляться также с другими методами, как аденовирусная инфекция или 12 электропорации. Другой возможностью является использование трансгенной линии клеток, где экспрессия шаперона химически индуцируемой (например, тетрациклин проблематику промоутер) 13, в то время как ген люциферазы светлячка стабильно трансфицированных. Такой широкий спектр оптическихДополнения делает Таким образом, возможно применение анализа до нескольких клеточных линий, включая первичные клетки.
Более того, если клеточная линия особенно чувствительна к циклогексимид лечения, люциферазы светляков перевод белка могут быть арестованы за счет использования репрессируемый / индуцибельной системы.
С рефолдинг активность может меняться в зависимости от молекулярных шаперонов, титрование количество шаперонов быть трансфицированных должно быть всегда. После создания в частности клеточной линии, методика может быть использована для изучения того, как малые молекулы и / или gentic манипуляции могут повлиять шаперона деятельности. Анализ может проводиться также и в меньшем формате, как и 6 - или даже 12-луночного планшета.
Одна из самых привлекательных приложений является возможность протестировать целые библиотеки соединений, которые могут повлиять шаперона деятельности. В данном конкретном случае, клеточные линии, стабильно трансфицированных гена-репортера, а также ч.aperone которые преимущественно используются, чтобы свести к минимуму изменения из-за эффективности трансфекции.
Этот анализ также может быть использован для исследования роли со-активаторов или со-репрессор молекулярных шаперонов белка рефолдинг или как они влияют на рефолдинг на различные стимулы стресса (тепло, окислительный стресс, развернутого белка ответ).
Даже если из клеточной эксперимента можно иметь более физиологических считывание влияния соединений и / или белков на активность шаперона частности, это невозможно количественно шаперона деятельность с анализа здесь представлены. В этом случае было бы более подходящим бесклеточной анализа, как в пробирке рефолдинг количественное определение люциферазы светляков или β-галактозидазы.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Авторы не имеют ничего раскрывать.
Данило Maddalo является получателем исследования общения как группа молодых следователя (ЖИГ) из Карлсруэ технологический институт.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
For this experiment a Luminometer form Perkin Elmer '1420 Luminescence Counter' Vector Light′ was used |
|||
Programs for the Luminometer: |
|||
Renilla: Pump 1, 100 μl injection |
|||
Reaction Buffer: Pump1, 70 μl injection |
|||
Luciferin: Pump2, 30μl injection |
|||
For the buffers prepare these stock solutions in double distilled water: |
|||
|
|||
GLY-GLY-buffer: |
|||
|
|||
For 1 liter use 3,3g of Glycylglycin, 15ml of a 1M MgSO4 solution and 8ml of a 0,5M EGTA solution. Solve in water, adjust the pH to 7,8 and bring to a total volume of 1 liter. |
|||
Reaction buffer for Renilla/C–lenterazine buffer: |
|||
|
|||
For 1 liter use 13,4ml of a 1M KH2PO4 solution, 86,6ml of a 1M K2HPO4 solution, 100ml of a 5M NaCl solution and 2ml of a 0,5M EDTA solution. |
|||
| DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium 1X) | GIBCO | 41966029 | |
| Fetal Bovine Serum Gold | PAA | A15-151 | |
| X-treme Gene 9 DNA Transfection Reagent | Roche | 06365809001 | |
| PBS Dulbecco's Phosphate Buffered Saline 1X | GIBCO | 14190-094 | |
| MOPS 3-(N-Morpholino)Propanesulfonic acid | SIGMA-ALDRICH | M1254 | |
| Cycloheximide | SIGMA-ALDRICH | C7698 | |
| Passive Lysis Buffer 5X | Promega | E194A | |
Glycylglycin EGTA MgSO4 (MgSO4*7H2O) |
SIGMA-ALDRICH Roth Roth | G7278 3054.2 P027.1 | |
KH2PO4 K2HPO4 (K2HPO4*3H2O) NaCl EDTA |
Roth Roth Roth Roth | 3904.1 6878.2 3957.1 8043.1 | |
| Luciferin Firefly | Biosynth | L8200 | |
| C–lenterazine | Biosynth | C7000 | |
| DTT (Dithiothreitol) | Roth | 6908.2 | |
| ATP (Adenosine Triphosphate) | Roche | 10519987001 | |