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Methodenartikel

Hochdurchsatz-Messung der Plasmamembran Wiederverschließen Effizienz in Säugerzellen

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DOI:

10.3791/58351

7. Januar 2019

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier beschreiben wir eine Hochdurchsatz-Fluoreszenz basierende Assays, die die Plasmamembran Wiederverschließen Effizienz durch fluorometrisch und bildgebende Untersuchungen in lebenden Zellen misst. Dieser Test kann verwendet werden, für das screening von Drogen oder Zielgene, die Plasmamembran Wiederverschließen in Säugetierzellen zu regulieren.

Zusammenfassung

In ihrer physiologischen Umgebung sind Säugerzellen häufig mechanischen und biochemischen Belastungen ausgesetzt, die Plasmamembran Schäden zur Folge haben. In Reaktion auf diese Schäden verschließen komplexen molekularen Maschinen schnell der Plasmamembran für die Wiederherstellung der Barrierefunktion und Überleben der Zellen zu erhalten. Trotz 60 Jahre Forschung in diesem Bereich fehlen uns noch ein gründliches Verständnis der Zelle Wiederverschließen Maschinen. Mit dem Ziel der Identifizierung von Zellkomponenten haben dieser Kontrolle Plasmamembran Wiederverschließen oder Medikamenten, die Wiederverschließen verbessern können, wir einen Fluoreszenz-basierte Hochdurchsatz-Assay entwickelt, der der Plasmamembran Wiederverschließen Effizienz in Säugetierzellen misst kultiviert in Mikrotiterplatten. Als Modellsystem für die Plasmamembran Schaden, sind bakterielle Pore-forming Toxin Listeriolysin O (LLO), bildet große 30-50 nm Durchmesser proteinhaltige in Cholesterin-haltige Poren Zellen ausgesetzt Membranen. Die Verwendung eines Lesers temperaturgeführte Multimode Mikrotestplatte ermöglicht rasche und sensible Spectrofluorometric Messungen in Kombination mit Hellfeld und Fluoreszenz-Mikroskopie-Imaging lebender Zellen. Kinetische Analyse durch eine Membran impermeant Nukleinsäure-bindenden Fluorochrom emittiert Fluoreszenz-Intensität reflektiert das Ausmaß der Membran Verwundung und Wiederverschließen auf Bevölkerungsebene Zelle, so dass für die Berechnung der Zelle Wiederverschließen Effizienz . Fluoreszenz-Mikroskopie-Bildgebung ermöglicht die Aufzählung der Zellen, die konstitutiv ausdrücken eine fluoreszierende Chimäre aus der nuklearen Protein Histon 2 b, in jede Vertiefung der Mikrotestplatte, um mögliche Schwankungen in ihrer Anzahl zu berücksichtigen und können für eventuelle Identifizierung von unterschiedlichen Zellpopulationen. Dieser Hochdurchsatz-Assay ist ein leistungsfähiges Werkzeug erwartet, um unser Verständnis der Membran Reparaturmechanismen über Screening für Host Gene erweitern oder exogen hinzugefügt, dass Kontrolle Plasmamembran Wiederverschließen Verbindungen.

Einleitung

Säugerzellen unterliegen mechanischen, osmotische und biochemischer Stress, was zum Verlust der Integrität der Plasmamembran. Ohne schnelle und effiziente Wiederverschließen, würde geschädigte Zellen programmierten oder nekrotischen Tod schnell erliegen. Seit den 1960er Jahren haben Bemühungen um die Plasmamembran Wiederverschließen Prozess verstehen von den verheerenden Folgen, verbunden mit seiner Funktionsstörungen motiviert. In der Tat sind Krankheiten wie Muskeldystrophie Limb-Gürtel, Diabetes und Chediak-Higashi-Syndrom mit mangelhaft Plasmamembran Reparatur durch Mutationen im gen Kodierung Dysferlin, Produktion von advanced Glycation Endprodukte und defekte ve....

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Protokoll

1. Vorbereitung

  1. Zelle-Beschichtung
    Hinweis: Menschlichen zervikale Epithelzellen, HeLa und HeLa auszudrücken Histon 2 b-GLP (H2B-GFP), wurden in diesem Protokoll verwendet, aber dieser Assay an anderen Säugerzellen19angepasst werden kann.
    1. Nehmen Sie adhärente Zellen aus einem 75 cm2 Zelle Kultur Kolben durch Waschen der Zellen mit 2 mL Trypsin-EDTA 0,25 ab %. Ersetzen Sie die gebrauchte Trypsin mit 2 mL frische Trypsin-EDTA 0,25 %.
    2. Inkubieren Sie die Zellen bei 37 ° c für 5 min, bis die Zellen haben abgerundet und losgelöst von der Küvette.
    3. Aufschwemmen der Zellen in 8 mL Wachstumsmedium (DM....

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Ergebnisse

Zelle zählen Genauigkeit: HeLa-Zellen dienen häufig als eine Modellreihe Säugetier-Zelle Membran Reparaturmechanismen zu erkunden. Membran-Reparatur auf der Zellebene Bevölkerung zu beurteilen, ist es wichtig, Platte Zellen in der gleichen Konzentration in alle Wells für richtige Dateninterpretation. Es ist auch wichtig, die zum Zeitpunkt des Tests zu überprüfen, ob Zellzahlen über Brunnen gleichwertig sind. HeLa-Zellen, die konstitutiv Histon 2 b mit GFP (H2B-GFP) verschmolzen ausdrücken.......

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Diskussion

Dieser Test misst die Effizienz der Membran Wiederverschließen auf Bevölkerungsebene Zelle mit hoher Durchsatzleistung. Es kann verwendet werden zum Bildschirm für zellulären Komponenten oder Droge-Bibliotheken, die Membran Reparatur beeinträchtigen könnten. Der beschriebenen Test verwendet eine 96-Well-Plattenformat, aber es kann auf 384-Well-Platten für höheren Durchsatz angepasst werden. Ein Vorteil dieser Assay ist seine Fähigkeit zur Fluoreszenz-Messungen von anhaftenden lebenden Zellen in Echtzeit ohne übermäßige Z.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

Wir bestätigen Dr. Jesse Kwiek (The Ohio State University) für freundlicherweise ermöglicht es uns, seine Multi-Mode-Erkennung-Plattform für einige Vorversuchen zu nutzen. Forschung berichtet in diesem Artikel wurde durch das National Institute of Allergy and Infectious Diseases von den National Institutes of Health unter Prämiennummer RO1AI107250, Stephanie Seveau unterstützt. Der Inhalt ist ausschließlich in der Verantwortung der Autoren und nicht unbedingt die offizielle Meinung der National Institutes of Health.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
SpectraMax i3x Multi-Mode Microplate ReaderMolecular Devicesi3x
MiniMax 300 Imaging CytometerMolecular Devices5024062
TO-PRO-3ThermoFisher ScientificT3605
Propidium IodidThermoFisher ScientificP3566
HeLaATCCCCL2
HeLa H2B-GFPMilliporeSCC117
Trypsin-EDTA 0,25 %ThermoFisher Scientific25200056
96-Well-Corning Platte mit flachem Boden aus schwarzem Polystyrol mit Gewebekultur behandeltCorning3603
Hanks' ausgewogene SalzeSigma-AldrichH4891
EGTAISC BioExpress0732-100G
HEPESFisher ScientificBP310-500
D-(+)-Glukose, HybriMaxSigma-AldrichG5146-1KG

Referenzen

  1. Demonbreun, A. R., McNally, E. M. Plasma Membrane Repair in Health and Disease. Current Topics in Membranes. 77, 67-96 (2016).
  2. Howard, A. C., McNeil, A. K., McNeil, P. L. Promotion of plasma membrane repair by vitamin E. Nature Communications. 2, 597(2011).
  3. Howa....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Hochdurchsatz-AssayListeriolysin OPropidiumiodidFluoreszenzmikroskopieMikroplattenlesegerätZellzählungMembranreparaturKalziumabhängigkeitkinetische Analyse