يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

فحص التسرب الفلوري للتحقيق في زعزعة استقرار الغشاء عن طريق الببتيد المخترق للخلايا

6.2K مشاهدات

DOI:

10.3791/62028

ديسمبر 19, 2020

في هذه المقالة

ملخص

إن المقايسة الفلورية للتسرب هي طريقة بسيطة تمكن من التحقيق في تفاعلات الببتيد / الغشاء من أجل فهم مشاركتها في العديد من العمليات البيولوجية وخاصة قدرة الببتيدات المخترقة للخلايا على إزعاج الطبقات الثنائية الفوسفوليبيدات أثناء عملية نقل خلوية مباشرة.

الملخص

تعرف الببتيدات المخترقة للخلايا بأنها حاملات قادرة على عبور غشاء البلازما ونقل شحنة إلى خلايا. واحدة من السمات المشتركة الرئيسية المطلوبة لهذا النشاط نتج عن تفاعلات CPPs مع غشاء البلازما (الدهون) وبشكل خاص مع مكونات المصفوفة خارج الخلية من الغشاء نفسه (كبريتات الهيبران). في الواقع ، بغض النظر عن النقل المباشر أو الاستيعاب المعتمد على الإندوسيتوسيس ، تشارك الطبقات ثنائية الدهون في عملية الاستيعاب على مستوى غشاء البلازما وعلى مستوى حركة المرور داخل الخلايا (الحويصلات الداخلية). في هذه المقالة، نقدم بروتوكول مفصل يصف الخطوات المختلفة لصياغة الحويصلات unilamellar كبيرة (LUVs) ، وتنقية ، وتوصيف ، وتطبيق في مطهر التسرب الفلوري من أجل الكشف عن احتمال CPP - غشاء زعزعة الاستقرار / التفاعل ومعالجة دورها في آلية الاستيعاب. يتم إنشاء LUVs مع تكوين الدهون التي تعكس محتوى غشاء البلازما من أجل تغليف كل من صبغة الفلورسنت وquencher. إضافة الببتيدات في الوسط خارج الخصية وتحريض التفاعلات الببتيد الغشاء على LUVs وبالتالي قد تحفز بطريقة تعتمد على الجرعة زيادة كبيرة في الفلورسينس الكشف عن تسرب. وترد أمثلة هنا مع التربتوفان (W) التي تم تطويرها مؤخرا- وأرجينين (R) الغنية الببتيدات Amphipathic (WRAPs)، والتي أظهرت تسليم سيرنا سريعة وفعالة في خطوط الخلايا المختلفة. وأخيرا، تتم مناقشة طبيعة هذه التفاعلات وتقارب الدهون لفهم وتحسين نقل الغشاء و / أو الهروب الاندوسومالي.

المقدمة

بعد اكتشافها في التسعينات ، تم تطوير الببتيدات المخترقة للخلايا (CPPs) لتعزيز التسليم الخلوي الفعال للشحنات من خلال غشاء البلازما1،2. CPPs عادة ما تكون الببتيدات قصيرة، عموما 8 إلى 30 الأحماض الأمينية، وجود مجموعة واسعة من الأصول. وقد تم تعريفها لأول مرة على أنها حاملات "مباشرة النقل"، مما يعني أنها كانت قادرة على عبور غشاء البلازما ونقل شحنة إلى خلايا بشكل مستقل عن أي مسار داخليا لا متطلبات الطاقة ولا مشاركة المستقبلات. ومع ذلك، كشفت تحقيقات أخرى أن هذه الملاحظات الأولى جاءت أساسا من المبالغة في تقدير الفلورية بسبب القطع الأثرية التجريبية و / أو بروتوكولات التثبيت باستخدام الميثانول3. ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. إعداد كبيرة يونيلاميلار فيسيكلس (LUVs)

  1. إعداد LUVs لاستخدامها كغشاء الخلية يحاكي لالقساء تسرب مضان.
  2. مزيج مع حقنة الزجاج هاملتون فوسفاتيديلكولين (DOPC, 786.11 غرام / مول), sphingomyelin (SM, 760.22 غرام / مول) والكوليسترول (تشول, 386.65 غرام / مول) في نسبة الضرس 4:4:2. يتم الحصول على محلول الدهون من محلول مخزون لكل سلوبيليد دهون في الميثانول / الكلوروفورم (3/1؛ الحجم / الحجم) المذيبات في 25 ملغ / مل في قارورة 25 مل الزجاج الجولة القاع. استنادا إلى 4 ميكرومول من DOPC ، 4 ميكرومول من SM ، و 2 ميكرومول من تشول ، يتم الحصول على محلول الدهون من محلول المخزون عن طريق خلط 126 ميكرولتر ، 117 ميكرولتر ، و 31 ميكرولتر ، على التوالي.
    تنبيه: الميثانول مذيب....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

يظهر مبدأ م المقايسة التسرب الفلوري في الشكل 1. بالتفصيل ، يتم التعامل مع الحويصلات unilamellar كبيرة (LUVs) تغليف صبغة الفلورسنت وquencher (لا إشارة مضان) مع الجزيئات الحيوية ذات الاهتمام. بسبب تفاعل الببتيد مع الأغشية الدهنية ، والتي يمكن أن تعني نفاذية الغشاء ، أو إعادة التنظيم أو حتى التمزق ، يتم إطلاق صبغة الفلورسينس وquencher من LUVs. التخفيفات اللاحقة في العازلة يؤدي إلى زيادة إشارة مضان.

على.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

إن المقايسة المقدمة لتسرب الفلورسينس هي طريقة بسيطة وسريعة لمعالجة زعزعة استقرار الأغشية عن طريق الببتيد المخترق للخلايا. من السهل القيام به ، كما أنه يتيح مقارنة غير مباشرة بين الببتيدات المختلفة التي تتفاعل مع الأغشية أو الجزيئات الأخرى المتفاعلة مع الأغشية. وفيما يتعلق بالخطوات الحاسمة للبروتوكول، حيث يوفر هذا المقايسة قيما نسبية بين خط الأساس (LUVs وحده) وإطلاق الفلورية القصوى (حالة تريتون)، فإننا عادة ما نقيم تركيز LUVs باستخدام مجموعة التكميم الفوسفولبيد، والتي تقدر فقط مساهمة الكولين في LUVs. ومع ذلك، فمن الممكن أ.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ولا يوجد بين أصحاب البلاغ تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

ويود المؤلفون أن يشكروا إيميلي جوس على المراجعة النقدية للمخطوطة. وقد دعم هذا العمل مؤسسة "La Ligue contre le Cancer"، و"مؤسسة ARC من أجل إعادة التشبيه في السرطان"، و"المركز الوطني للبحوث العلمي".

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
25 مل قارورة زجاجية مستديرة القاعPyrex
8-aminonaphthalene-1 ، 3 ، 6-حمض ثلاثي السلفونيك ، ملح ثنائي الصوديوم (ANTS)InvitrogenA350Protect from light  
الكلوروفورم سيجما ألدريتش288306
الكوليسترولسيجما ألدريتشC8667
DOPC (ديولويل فوسفاتيديل كولين)أفانتي بولار850375Pحماية من الهواء
الطاردأفانتي بولبولر610000
مقياس الفلورPTI Serlabo
50 & micro ؛ L حقنة زجاجيةهاميلتون705N
HEPESSigma-AldrichH3375
Labفحص الفوسفوليبيد WAKO 296-63801
عمود الكروماتوغرافيا السائلةسيجما ألدريتش
الميثانولكارلو إربا414902
غشاء بولي كربونات النوكليبور (0.1 & micro; م حجم المسام ، قطر 25 مم)كوفيت 800309
البوليسترين Whatman ، 10 × 10 × 45 ممGrener Bio-One614101
البوليسترين شبه الميكرو كوفيت ، DLSFisher ScientificFB55924
p-xylene-bispyridinium bromide (DPX)InvitrogenX1525Protect from light   ؛
كوفيت كوفيت مضانالكوارتز Hellma109.004F-QS
نظام البخار الدوار  هايدولفZ334898
سيفادكس G-50 راتنجأميرشام17-0042-01
أزيد الصوديوم (NaN3< / sub>)سيجما ألدريتشS2002
كلوريد الصوديوم (كلوريد الصوديوم)سيجما ألدريتشS5886
USC300T حمام سونيكاتورVWR142-6001
SphingomyelinAvanti Polar860062Pحماية من الهواء
Triton X-100  Eromedex2000-B
Zetaziser NanoZS مالفيرنZEN3500

المراجع

  1. Langel, U. Handbook of Cell-Penetrating Peptides. , CRC Press. (2006).
  2. Deshayes, S., Morris, M. C., Divita, G., Heitz, F. Cell-penetrating peptides: tools for intracellular delivery of therapeutics. Cellular and Molecular Life Sciences CMLS. 62 (16), 1839-1849 (2005).
  3. ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم