يتم وصف تقنيات إنشاء مكتبة من الببتيدات القصيرة التي يمكن تنشيط الخلايا السارية عن طريق مستقبلات MRGPRX2. التقنيات المرتبطة سهلة وغير مكلفة ، ويمكن تمديدها إلى مستقبلات الخلايا الأخرى.
مقالة منهجية
يتم وصف تقنيات إنشاء مكتبة من الببتيدات القصيرة التي يمكن تنشيط الخلايا السارية عن طريق مستقبلات MRGPRX2. التقنيات المرتبطة سهلة وغير مكلفة ، ويمكن تمديدها إلى مستقبلات الخلايا الأخرى.
تحديد ligands محددة لمستقبلات الخلايا ذات الأهمية العلاجية أمر بالغ الأهمية بالنسبة للعديد من التطبيقات، بما في ذلك تصميم وتطوير علاجات جديدة. ماس ذات الصلة G-البروتين مستقبلات X2 (MRGPRX2) هو مستقبل مهم ينظم تنشيط الخلايا الصاري، وبالتالي، يوجه الاستجابة المناعية العامة. وقد تم تحديد العديد من الليجاندات لMRGPRX2 وتشمل الببتيدات الذاتية مثل PAMPs، defensins، LL-37 وغيرها من شظايا البروتين (أي، الألبومين المتدهورة). ويتطلب تحديد المزيد من الليجاندات المحددة MRGPRX2 فحص عدد كبير من الببتيدات (أي مكتبة الببتيد)؛ ومع ذلك، الخلايا الصاري صعبة ومكلفة للحفاظ على في المختبر، وبالتالي، ليست اقتصادية لاستخدامها لفحص أعداد كبيرة من الجزيئات. توضح هذه الورقة طريقة لتصميم وتطوير وفحص مكتبة من جزيئات الببتيد الصغيرة باستخدام MRGPRX2 التي تعبر عن خلايا HEK. هذا الخط الخلية سهلة نسبيا وغير مكلفة للحفاظ على ويمكن استخدامها لتحليل عالية الإنتاجية في المختبر. تم استخدام صبغة فلورية حساسة للكالسيوم Fura-2 لوضع علامة على تدفق الكالسيوم داخل الخلايا عند التنشيط لمراقبة التنشيط. واستخدمت نسبة كثافة الفلورية من Fura-2 في 510 نانومتر ضد أطوال موجية الإثارة من 340 و 380 نانومتر لحساب تركيز الكالسيوم. كانت مكتبة الببتيد المستخدمة للتحقق من هذا النظام تستند إلى الإفرازات الذاتية Proadrenomedullin N-terminal 12 (PAMP-12) ، والتي من المعروف أنها تربط MRGPRX2 بخصوصية وتقارب عاليين. تم إنشاء الببتيدات اللاحقة من خلال اقتطاع الأحماض الأمينية وتقنيات مسح ألانين المطبقة على PAMP-12. الطريقة الموصوفة هنا بسيطة وغير مكلفة ولكنها قوية لفحص مكتبة كبيرة من المركبات لتحديد نطاقات الربط والمعلمات الهامة الأخرى التي تلعب دورا هاما في تنشيط المستقبلات.
الخلايا الصاري هي جزء لا يتجزأ من الجهاز المناعي وتلعب دورا حاسما في كل من الاستجابات المناعية الفطرية والتكيفية. يتم تنشيط الخلايا الصاري في المقام الأول إما عن طريق ربط مستضد للغلوبولين المناعي E (IgE) - مجمع مستقبلات FcεRI ، أو بواسطة ماس المكتشفة مؤخرا ذات الصلة G-البروتين مستقبلات X2 (MRGPRX2)1. وقد تم ربط تنشيط MRGPRX2 إلى العديد من الأمراض المناعية والالتهابية، وبالتالي، من المهم أن نفهم آلية ملزمة للمستقبلات إلى ليغاندس2. للقيام بذلك ، تم تطوير مكتبة من جزيئات الببتيد الصغيرة وفحصها ضد مستقبلات MRGPRX2 التي تم التعبير عنها بشكل مفرط في خلايا HEK. في الدراسة، تم بناء مكتبة الببتيد باستخدام تقنيات بسيطة ومتعددة الاستخدامات لمسح ألانين واقتطاع الأحماض الأمينية. يتضمن مسح ألانين استبدال الأحماض الأمينية المحددة ببقايا ألانين. ألانين يجري صغيرة ومحايدة، يجرد الببتيد من خصائص محددة التي تمنحها بقايا استبدال ويسلط الضوء على التوالي على أهمية الخصائص الفيزيائية الكيميائية لكل من الأحماض الأمينية في التفاعلات مستقبلات. على العكس من ذلك، في اقتطاع الأحماض الأمينية، تم تصميم تسلسل الببتيد بحيث يفتقر إلى واحد أو أكثر من بقايا الأحماض الأمينية من محطة N، محطة C، أو كليهما. تم استخدام هذه المجموعة من الببتيدات لتحديد تسلسل الأحماض الأمينية الحاسمة لربط MRGPRX2.
وقد أظهرت تجربة مع خطوط الخلايا الصاري البشري (LAD-2) أن هذه الخلايا من الصعب على الثقافة والحفاظ على في المختبر: مضاعفة الوقت لمدة أسبوعين, ملاحق متوسطة مكلفة, والاهتمام المباشر المطلوب أثناء passaging3. هذه السمات تجعل الخلايا غير مناسبة لفحص واسع النطاق من الليغاند المحتملة. هنا، استخدمت خلايا HEK المصابة بشكل ثابت التي تعبر عن مستقبلات MRGPRX2 (HEK-X2) لفحص مكتبة الببتيد1. وتستخدم على نطاق واسع HEK-293 خلايا ودرس للتعبير heterologous من مستقبلات السطح بسبب كفاءتها عالية transfection, معدل مضاعفة أسرع, والحاجة إلى المكملات الغذائية المتوسطة غير مكلفة أن تكون مثقفة في المختبر4. وقد ثبت البروتوكول إلى خط الخلية HEK-293 transfect وراسخة5. تم تنشيط خلايا HEK-293 التي تعبر بشكل ثابت عن مستقبلات MRGPRX2 (الممر 13-19) مع الببتيدات المتولدة من خلال الاقتطاع N ، C-truncation ، N + C -truncation ، ومسح ألانين1. استخدمت خلايا HEK البرية من النوع (HEK-WT) (الممر 16-21) كتحكم. تم رصد إطلاق الكالسيوم داخل الخلايا عند التنشيط لدراسة التنشيط القائم على MRGPRX2.
ويتبع تنشيط الخلية من قبل MRGPRX2 تعبئة الكالسيوم السيتوسوليك. وينظم هذا الإفراج عن الكالسيوم داخل الخلايا المنظمة في الخلايا الصاري من قبل مخزن تشغيل إدخال الكالسيوم (SOCE), منسقة من قبل جزيء التفاعل سترومال 1 (STIM1); وهو مركزي لسلسلة الاستجابة المناعية6،7. وقد استخدمت أساليب مختلفة للكشف عن تركيز الكالسيوم داخل الخلايا، بما في ذلك التصحيح المشابك والأصباغ الفلورية8. من بين جميع التقنيات المتاحة ، يتم استخدام أصباغ الكالسيوم الفلورية في اقترانها بتقنيات الكشف المختلفة على نطاق واسع9. نوعان من الأصباغ الفلورية التي اكتسبت مصالح هي، الأصباغ الطول الموجي واحد مثل فلوو-4، والأصباغ نسبة الطول الموجي المزدوج مثل الهند -1 وفورا-2. الميزة التي تجلب الأصباغ نسبة الطول الموجي المزدوج أكثر من الأصباغ الطول الموجي واحد هو أن الأصباغ ratiometric الصحيح للأخطاء التجريبية مثل تحميل صبغة، تبييض الصور، والتركيز10،11.
Fura-2 أستر أسيتوكسي ميثيل (Fura-2 AM) هي خلية تتخللها صبغة خضراء فلورية يتحول الإثارة إلى طول موجي أقل عند ربط الكالسيوم. من الناحية التجريبية، Fura-2 متحمس في 340 و 380 نانومتر، في حين يتم تسجيل الانبعاثات في 510 نانومتر. عند ربط الكالسيوم، تزداد كثافة الفلورسنت عند 340 نانومتر بينما تنخفض كثافة 380 نانومتر، كما هو موضح في الشكل 1. يتم تمثيل البيانات كنسبة من كثافة الفلورسينس بعد الإثارة عند 340 نانومتر (F340) إلى كثافة بعد الإثارة عند 380 نانومتر (F380) أي F340/F380. تتناسب نسبة F340/F380 مع الكالسيوم داخل الخلايا، والتي يمكن حساب قيمتها من خلال معادلة Grynkiewicz12. منذ يتم الحصول على إشارة مضان من إثارة الصبغة في اثنين من الأطوال الموجية (340 نانومتر و 380 نانومتر)، ونسبة إشارات مضان يصحح لعوامل تجريبية مثل تحميل صبغة، تسرب صبغ، photobleaching، وكثافات الخلية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. تصميم وتطوير مكتبة الببتيد
2. في ثقافة الخلية المختبر
3. Fura-2 AM فحص الكالسيوم
4. تنشيط الخلية والقراءة الفلورية
ملاحظة: يسمح قارئ لوحة فلورسينس مع نظام ماسورة الآلي لنقل تلقائي للمركبات من مصدر مركب إلى لوحة المقايسة دون أخذ لوحة من قارئ لوحة.
5. تحليل البيانات

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يحتوي الجدول 1 على تسلسل الببتيد المتولد من خلال اقتطاع الأحماض الأمينية الطرفية ومسح ألانين. كما هو مبين في الجدول 1، تسلسل الببتيد RKKWNKWALSR يفتقر إلى N-محطة phenylalanine (F) فيما يتعلق الأم PAMP-12، وبالتالي هو الببتيد ممثل في مكتبة ن مبتورة. وبالمثل، في FRKKWNKWALS، تمت إزالة PAMP-12 C-terminal serine، وهو ما يمثل مكتبة الببتيد C-مبتورة المستمدة من PAMP-12. في مكتبة الببتيد N+C-المبتورة، تتم إزالة الأحماض الأمينية من كل من N و C-terminal. اقتطاع 4 حمض أميني من N-terminal و 1 بقايا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إشارات الكالسيوم أمر مركزي ل degranulation الخلايا الصاري، وقد استخدمت على نطاق واسع في دراسة التفاعلات مستقبلات ليغاند, تحديد ligand, واكتشاف المخدرات14. MRGPRX2 هو مستقبلات الخلايا الصاري المكتشفة مؤخرا التي تم العثور عليها للعب دور رئيسي في العديد من الأمراض الالتهابية مثل الحكة والربو والتهاب الجلد التأتبي، من بين أمور أخرى2. وعلاوة على ذلك، وقد ثبت العديد من الأدوية المعتمدة للحصول على استجابة التهابية من خلال مستقبلات MRGPRX215. ولذلك، فمن الضر...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ولا يعلن المؤلفون عن وجود مصالح متنافسة.
ريال وLDU ترغب في الاعتراف ألبرتا يبتكر مشروع البحوث الاستراتيجية، NRC، وNSERC-ديسكفري منحة لهذا المشروع.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| ألبومين مصل الأبقار | سيجما ألدريتش | 5470 | |
| كلوريد الكالسيوم | سيجما ألدريتش | 793939 | |
| كورنينج 96 ويل | سيجما ألدريتش | CLS3603 | |
| أسود بوليستيرين ميكروبليت | سيجما ألدريتش | CLS3603 | |
| DMEM | ثيرمو فيشر | 11995065 | عالي الجلوكوز |
| DMSO | Thermo فيشر | D12345 | معقم ، من الدرجة البيولوجية |
| EGTA | سيجما ألدريتش | E3889 | |
| مصل الأبقار الجنيني | ثيرمو فيشر | 12483-020 | |
| Flexstation 3 | الأجهزة الجزيئية | FV06060 | |
| Fura-2 AM | Thermo Fischer | F1221 | |
| Glucose | Sigma Aldrich | D8270 | |
| HEPES عازلة | Thermo Fischer | 15630-080 | |
| Ionomycin | Sigma Aldrich | I9657 | |
| L Glutamine | Thermo Fischer | 25030-081 | |
| Pen Strep | Thermo Fischer | 15140122 | |
| الببتيدات | RS Syntehsis | Custom | &ge ؛ 95٪ نقي محطة N - محطة أسيتيل مجموعة C - مجموعة أميد |
| كلوريد البوتاسيوم | سيجما ألدريتش | 12636 | |
| كلوريد الصوديوم | سيجما ألدريتش | S9888 | |
| TritonX-100 | DOW | 166704 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن