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GAP Junctions (GJs) fungieren als interzelluläre Kanäle ermöglichen die Diffusion kleiner Moleküle von < 1 kDa wie Nährstoffe, Stoffwechselprodukte und Signalmoleküle zwischen benachbarten Zellen. Die Knoten Elemente sind mit einem Hemichannel oder Connexon in jede Zelle und jedes Connexon stellt sechs Connexine (Cxs)1. GJs und Cxs wurden in Toxikologie Tests von Karzinogenen wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), verwendet die GJ-Hemmer2,3,4sind. Gestörten GJIC wurde Nongenotoxic Karzinogenese5,6zugeordnet. Als eine mögliche therapeutische Ziel wurde GJ Beteiligung in bestimmte Subtypen der Anfälle7,8, Schutz von Herz und Gehirn Ischämie/Reperfusion Verletzungen9, Migräne mit Aura10berichtet, Arzneimittel-induzierte Leberschäden6,11und12der Wundheilung. Hochdurchsatz-screening (HTS) Tests sind erforderlich, GJ moduliert Chemikalien oder Antikörper für die Arzneimittelforschung für Toxikologie Assays zu identifizieren und zu neuartigen zelluläre Regulatoren des GJ Aktivität zu identifizieren. HTS-Assays können auch zur Untersuchung von Struktur-Aktivitäts-Beziehungen von GJ Modulatoren2,13,14,15.
Einige GJIC-Assays sind Dye Transfer oder dual Patch-Clamp-Techniken. Luzifer gelb CH (LY) und Calcein Acetoxymethyl Ester (Calcein-AM) wurden in Farbübertragungs-Tests verwendet. Zellen sind nicht durchlässig für LY, die durch Mikroinjektion, Schaben laden oder Elektroporation eingebracht wird. Einmal im Inneren der Zelle LY breitet sich in benachbarten Zellen über GJs und GJ Aktivität wird durch das Ausmaß der LY Migration16untersucht. Calcein-AM-Assays beinhalten in der Regel Lücke-Fluoreszenz Erholung nach Immunofluoreszenz17,18. Calcein-AM ist ein Zelle-permeationsfähigen Farbstoff, der durch eine intrinsische Esterase intrazellulär in undurchlässigen Calcein umgewandelt wird. Der Test erfordert ein confocal Mikroskop zu beobachten, die Übertragung von Calcein-AM in eine Zelle von diejenigen, die es nach Laser Immunofluoreszenz. Wenn funktionale GJs vorhanden sind, Calcein-AM in benachbarten Zellen tritt die Photobleached Zellen und die Fluoreszenz wird wiederhergestellt. GJ-Aktivität wird durch das Ausmaß der Fluoreszenz Erholung der Photobleached Zellen untersucht. Farbübertragungs-Assays sind mühsam und zeitaufwändig oder niedrige Empfindlichkeiten. Dual Patch spannen ist eine elektrophysiologische Methode, die Knoten Leitwert misst. Es ist relativ empfindlich, durch eine direkte Abhängigkeit der Leitfähigkeit die Anzahl der offenen GJs19; jedoch ist es technisch anspruchsvoll, zeitaufwendig und teuer20. Die e-YFP-GJIC-Assay wurde entwickelt für den Einsatz in HTS
Abbildung 1 zeigt die Komponenten und die Schritte des-YFP GJIC Assays, die Akzeptor-Zellen mit dem Ausdruck einer Iodid-Sensitive YFP Variante mit H148Q und I152L nutzt (YFPQL) und Spenderzellen mit dem Ausdruck einer Iodid-Transporter (SLC26A4)21 . Die beiden Mutationen durchführte, YFPQL ermöglichen abschrecken der Fluoreszenz von Iodid22. Jodide sind Co kultivierten Akzeptor und Spenderzellen hinzugefügt; Geben Sie nicht die Akzeptor-Zellen, sondern werden durch die vorliegenden SLC26A4-Transporter auf der Spenderzellen aufgegriffen. Jodide in die Spenderzellen diffundieren durch funktionierende GJs in angrenzenden Akzeptor Zellen, wo sie die YFPQL Fluoreszenz zu stillen. GJs sind geschlossen oder durch Inhibitoren blockiert, kann nicht Iodid der Akzeptor Körperzellen um die Fluoreszenz stillen gelangen. Die YFPQL abschrecken Rate spiegelt GJ Aktivität. Die Testverfahren YFP GJIC ist weder kompliziert noch zeitaufwändig. Es ist kompatibel mit HTS und kann verwendet werden, um die Auswirkungen einer großen Anzahl von Verbindungen auf GJ Aktivität in einem relativ kurzen Zeitraum zu testen. Es erfordert nur Akzeptor und Spenderzellen und zwei ausgewogene Salzlösungen. Das unten beschriebene Protokoll basiert auf LN215 Zellen, deren großen Cx Cx4321ist. LN215 und LN215-YFPQL Rezeptor-ich− Spenderzellen entstanden durch Transduktion mit Lentiviren YFPQL oder SLC26A421,23zum Ausdruck zu bringen.