يصف هذا البروتوكول كيفية إجراء فحوصات لوسيفيراز سريعة منخفضة التكلفة في متوسطة الإنتاجية باستخدام غوسيا لوسيفيراز المرتبطة بالأنسولين كوكيل لإفراز الأنسولين من خلايا بيتا. يمكن إجراء الفحص مع معظم قارئات لوحة الانارة والماصات متعددة القنوات.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يصف هذا البروتوكول كيفية إجراء فحوصات لوسيفيراز سريعة منخفضة التكلفة في متوسطة الإنتاجية باستخدام غوسيا لوسيفيراز المرتبطة بالأنسولين كوكيل لإفراز الأنسولين من خلايا بيتا. يمكن إجراء الفحص مع معظم قارئات لوحة الانارة والماصات متعددة القنوات.
إجراء الفحوصات المستندة إلى الأجسام المضادة لجمع الأنسولين المفرزة بعد العينة عادة ما يتطلب بضع ساعات إلى يوم من وقت الفحص ويمكن أن تكون مكلفة، اعتمادا على الفحص المحدد. فحوصات لوسيفيراز المفرزة تعجل النتائج وتخفض تكلفة التذوق لكل عينة بشكل كبير. هنا نقدم نهج غير المستخدمة نسبيا لقياس النشاط إفراز الأنسولين من خلايا البنكرياس بيتا باستخدام غوسيا لوسيفيراز إدراجها وراثيا داخل الببتيد C. أثناء المعالجة بروتيوليك من بروسولين, يتم استئصال الببتيد C الإفراج عن لوسيفيراز داخل الحويصلات إفراز الأنسولين حيث يتم تفرزه مع الأنسولين. يمكن الحصول على النتائج في غضون دقائق بعد جمع عينة بسبب سرعة الاختبارات لوسيفيراز. وهناك قيد من المقاييس هو أنه هو قياس نسبي لإفراز الأنسولين وليس كمية مطلقة. ومع ذلك، هذا البروتوكول هو اقتصادي، قابلة للتحجيم، ويمكن تنفيذها باستخدام معظم قارئات لوحة الإضاءة القياسية. تسهل الماصات التناظرية والرقمية متعددة القنوات خطوات متعددة من القياس. العديد من الاختلافات التجريبية المختلفة يمكن اختبارها في وقت واحد. بمجرد أن يتم تحديد مجموعة مركزة من الشروط، ينبغي قياس تركيزات الأنسولين مباشرة باستخدام الاختبارات المستندة إلى الأجسام المضادة مع منحنيات قياسية لتأكيد نتائج اختبار لوسيفيراز.
الطريقة المعروضة هنا يسمح إفراز الأنسولين من خط خلية بيتا المعدلة وراثيا أن يتم فحصها بسرعة وبأسعار معقولة في شكل 96 لوحة جيدا. المفتاح لهذا البروتوكول هو نسخة معدلة من الأنسولين مع لوسيفيراز غوسيا بطبيعة الحال (GLuc, ~ 18 كدا) إدراجها (انظر الشكل1) في C-الببتيد لتوليد الأنسولين-غاوسيا (InsGLuc)1,2. البروتينات الأخرى الكبيرة، مثل GFP (~25 kDa)، تم إدخالها بنجاح في الببتيد C من الأنسولين وعرضت المعالجة المتوقعة بعد الترجمة من proinsulin-GFP إلى الأنسولين وGFP-C-الببتيد3،4. للكشف عن الشبهات في هذا البروتوكول، وقد تم CoLuc الأمثل للتعبير الثدييات واثنين من الطفرات قد أدخلت لتعزيز الحركية مثل توهج5،6. يمكن بسهولة اختبار تركيبات متعددة وتكرار من ظروف العلاج في شكل 96 جيدا لوحة ويمكن الحصول على نتائج إفراز مباشرة بعد التجربة.
وهناك ميزة رئيسية، كمالوحظ سابقا 2، هو انخفاض تكلفة هذا القياس إفراز القائم على لوسيفيراز (< 0.01 دولار/جيد) الذي يميزه عن التكاليف الأعلى نسبيا والجوانب التقنية للاختبارات المناعية المرتبطة بالإنزيم (ELISAs) ( > $2/well) ومتجانسة الوقت حل فلوري (HTRF) أو غيرها من Förster نقل الطاقة الرنين (FRET) الأجسام المضادة القائمة (> $1/well) الاختبارات. بالمقارنة مع هذه الاختبارات القائمة على الأجسام المضادة، والتي تقيس تركيز الأنسولين من خلال الرجوع إلى منحنى قياسي، يقيس اختبار InsGLuc النشاط الإفرازي كمقارنة نسبية للسيطرة على الآبار على اللوحة. ولهذا السبب، تتطلب كل تجربة إدراج ضوابط مناسبة. وهذا التمييز هو مقايضة تسمح بإجراء قياسات سريعة وغير مكلفة. ومع ذلك، تم إثبات إفراز InsGLuc أن تكون مرتبطة ارتباطا وثيقا مع إفراز الأنسولين كما يقاس ELISA1،2. وقد تم توسيع نطاق هذه التكنولوجيا لفحص عالية الإنتاجية1،2،7 ، وأدى إلى تحديد المغيرات الجديدة لإفراز الأنسولين بما في ذلك مثبط قناة البوتاسيوم بوابة الجهد7 فضلا عن مثبط المنتج الطبيعي من وظيفة الخلية بيتا، الكرومومايوسين A28. استخدام InsGLuc هو الأكثر ملاءمة للباحثين الذين يخططون لاختبار باستمرار العديد من ظروف العلاج المختلفة لتأثيرها على إفراز الأنسولين. في تجارب المتابعة من الضروري تكرار النتائج الرئيسية في خط الخلية بيتا الأبوية، وعلى النحو الأمثل في المورين أو الجزر البشرية، وقياس إفراز الأنسولين باستخدام فحص الأجسام المضادة القائمة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1 - إعداد الكواشف والوسائط والمخازن المؤقتة (الجدول 1)
2. ثقافة الخلايا INSGLuc MIN6 والبذر لفحوصات إفراز
3. الجلوكوز حفز الشاشي لوسيفيراز إفراز فحص
4. فرزها كاسيا لوسيفيراز
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لقياس أداء الفحص تحت ظروف التحكم، يمكن الانتهاء من منحنى جرعة استجابة الجلوكوز بسيطة أو التحفيز باستخدام نموذج ديازوكسيد. في حالة الأولى، قبل الاحتضان الخلايا لمدة 1 ساعة في ظروف خالية من الجلوكوز تليها علاج ل1 ح مع زيادة تركيزات الجلوكوز ينبغي أن يؤدي إلى نشاط إفرازي قليلة جدا في وأقل من 5 mM، في حين لوحظ تفرز زيادة أعلاه 8 الغلوكوز mm (الشكل 2). التحفيز مع 35 m KCl كما بمثابة السيطرة الإيجابية لإفراز حفز. يجب أن يعطي إدراج الأدوية التي تعدل إفراز خلال فترة ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
نقدم هنا طريقة لتقييم استجابات إفراز الأنسولين المحفز للجلوكوز بسرعة من خلايا MIN6 β. للحصول على أفضل الردود في القياس من المهم أن البذور الخلايا MIN6 في الكثافة المناسبة والسماح لهم أن تصبح 85-95% confluent. وهذا يحسن الاستجابات الخلية β للجلوكوز بسبب تحسن اتصالات الخلية الخلوية والتزامن، والذي يحدث على حد سواء في الجزر الأولية17،18،19،20،21 وكذلك MIN6 الخلاي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
ويشكر المؤلفون جميع الأعضاء الحاليين والسابقين في مختبر كوب على العمل والمناقشات القيمة، وديون وير على المساعدة الإدارية. مايكل كالوات مدعوم من مؤسسة أبحاث مرض السكري للأحداث SRA-2019-702-Q-R. وقد أصبح هذا العمل ممكنا من خلال المعاهد القومية للصحة R37 DK34128 ومؤسسة ويلش منحة I1243 إلى ميلاني كوب. كما تم دعم الأجزاء الأولى من هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة FK100113 لمايكل كالوات.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| <قوية>مواد زراعة الخلايا< / قوية> | |||
| rIns-GLuc خلايا | خط خلية MIN6 الأبوية يعبر بثبات عن pcDNA3.1 + rInsp-Ins-eGLuc ويتم الحفاظ عليها في 250 ميكروغرام / مل G418 | ||
| DMEM | Sigma | D6429 | 4.5 جم / لتر وسائط الجلوكوز |
| مصل الأبقار الجنين ، معطل | الحرارة Sigma | F4135 | |
| البنسلين / ستربتومايسين | ثيرمو فيشر ساینتفيك | SV30010 | |
| بيتا ميركابتو إيثانول | ثيرمو فيشر العلمي | BP 176-100 | |
| الجلوتامين | ثيرمو فيشر العلمي | BP379-100 | |
| التربسين-EDTA | سيجما | T3924-500 | |
| G418 | الذهب التكنولوجيا الحيوية | G418-10 | محلول مخزون 250 مجم / مل في الماء. قم بتجميد الحصص عند -20 درجة مئوية. |
| قوارير زراعة الأنسجة T75 | فيشر ساينتفيك | 07-202-000 | |
| 96 لوحة زراعة أنسجة الآبار | خزانات | 229196 | |
| Celltreat (50 مل) | كورنينج | 4870 | |
| <قوي>الاسم | <قوي>الشركة | رقم الكتالوج | تعليقات |
| <قوي > كواشف فحص الإفراز < / قوي > | |||
| BSA (درجة RIA) | Thermo-Fisher Scientific | 50-146-952 | |
| D- (+) -Glucose | Sigma | G8270-1KG | |
| KCl | Thermo-Fisher Scientific | P217-500 | |
| NaCl | Thermo-Fisher Scientific | S271-3 | |
| Hepes ، درجة الحموضة 7.4 | Thermo-Fisher Scientific | 50-213-365 | |
| NaHCO3 | Thermo-Fisher Scientific | 15568414 | |
| MgCl2 | Thermo-Fisher Scientific | M9272-500G | |
| CaCl2 | Sigma | C-7902 | |
| Name | Company | <قوي>رقم الكتالوج | تعليقات |
| الأدوية الاختيارية لتجارب التحفيز | |||
| ديازوكسيد | Sigma | D9035 | محلول المخزون: 50 ملي مولار في 0.1N هيدروكسيد الصوديوم. أضف كمية متساوية من 0.1 نيوتن حمض الهيدروكلوريك إلى أي مخزن مؤقت يضاف فيه الديازوكسيد. |
| الأدرينالين (ملح البيترات) | Sigma | E4375 | محلول المخزون: 5 ملي مولار في الماء |
| PMA (phorbol 12-myristate) | Sigma | P1585 | محلول المخزون: 100 & micro ؛ M في DMSO |
| strong>Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Guassia assay materials | |||
| disodium phosphate (Na2HPO4) | Thermo-Fisher Scientific | S374-500 | |
| الجلسرين | ثيرمو فيشر Scientific | G334 | |
| بروميد الصوديوم | Thermo-Fisher Scientific | AC44680-1000 | |
| EDTA | Thermo-Fisher Scientific | AC44608-5000 | محلول المخزون: 0.5 م درجة الحموضة 8 |
| قاعدة تريس | RPI | T60040-1000.0 | محلول المخزون: 1 م درجة الحموضة 8 |
| حمض الأسكوربيك | فيشر AAA1775922 | العلمياقترحت براءات الاختراع الأمريكية US7718389 أن الأسكوربات يمكن أن يزيد من استقرار coelenterazine. | |
| Na2< / sub>SO3< / sub> | براءات الاختراع الأمريكية US8367357 قد يقلل الكبريتيت المقترح من الخلفية بسبب BSA | ||
| Coelenterazine (أصلي) | Nanolight / Prolume | 3035MG | محلول المخزون: 1 مجم / مل في MeOH المحمض (2.36 ملم) |
| OptiPlate-96 ، أبيض غير شفاف 96 بئر Microplate | Perkin | Elmer 6005290 | يجب أن تكون أي صفيحة بئر بيضاء غير شفافة 96 كافية. ستعمل الألواح السفلية الشفافة أيضا ، ولكن ستفقد بعض الإشارات. |
| name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| Synergy H1 قارئ لوحة هجين أو ما يعادله | BioTek | 8041000 | مطلوب قارئ لوحة مزود بكشف اللمعان وإمكانيات لوحة 96 بئرا. |
| ماصة VOYAGER ذات 8 قنوات (50-1250 & micro; L) | Integra | 4724 | الماصة الآلية متعددة القنوات مفيدة للغاية للإضافة السريعة لكواشف اللوسيفيراز وخلايا الطلاء في 96 بئر |
| 8 قنوات 200 وميكرو ؛ L ماصة | ترانسفيربت S 20-200 & مايكرو; L | 2703710 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.