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Bei der Planung von Experimenten an primären CLL-Zellen, wenn Assays eine große Anzahl von Zellen erfordern (>50 x 106 Zellen), wird die Verwendung frisch isolierter CLL-Zellen anstelle von kryokonservierten Zellen bevorzugt, die auftauen müssen, dies ist jedoch nicht immer möglich. Dies liegt daran, dass der Freeze/Tau-Prozess zum Tod von bis zu 50% der CLL-Zellen führen kann, obwohl dies stichprobenabhängig ist. Anreicherung von CLL-Zellen mit einem WCC >40 x 106/ml mittels Dichtezentrifugation, wie hier beschrieben (Schritte 1.3 – 1.5) ermöglicht eine hohe Zellwiederherstellung mit hoher Reinheit (ca. 95%) primäre CLL-Zellen. In der gezeigten Probe wurde der WCC = 177 x 106/ml: aus einer 30 ml Blutprobe 5 x 109 Zellen gewonnen, was eine Zellausbeute von 94% der Gesamtzellen darstellt. Die Analyse dieser Probe durch Durchflusszytometrie ergab eine Reinheit der CLL-Zellen von >95%, wie die doppelflächende Expression der CLL-Zellmarker CD19 und CD5 nach dem Gating auf FSC/SSC, Einzelzellen, die DAPI-negativ waren (lebensfähige Zellen) (Abbildung 1).
Die Optimierung des subzellulären Fraktionierungsverfahrens wurde mit einem Bereich von Waschmittelverhältnissen (1:20 bis 1:60) während der Herstellung der zytoplasmatischen Fraktion (Schritt 3.4) durchgeführt. Danach wurden die Kernfraktionen und WCLs vorbereitet (Schritte 3.5 bzw. 3.6). Immunoblots wurden an den resultierenden Fraktionen der CLL-Zelllinie MEC1 (Abbildung 2A) und der primären CLL-Zellen (Abbildung 2B) durchgeführt. Die Flecken wurden für die Bruchmarker Lamin A/C (kerniv; 74/63 kDa) und Stubulin (zytoplasmatisch; 55 kDa) untersucht, um eine erfolgreiche Zellfraktionierung zu bestätigen. Die Fraktionierung gibt an, dass der optimale Waschmittelspiegel für MEC1-Zellen eine Verdünnung von 1:60 ist (Abbildung 2A), verglichen mit einer 1:30-Verdünnung, die für primäre CLL-Zellen optimal ist (Abbildung 2B), wie durch eine Anreicherung von Kernprotein und ein Mangel an zytoplasmatischem Protein in den Fraktionen und umgekehrt. WCLs stellen das gesamte Protein dar und wirken als positive Kontrolle für Antikörper, die zum Untersuchen der subzellulären Fraktionen verwendet werden. Es ist wichtig, geeignete Proteine als Bruchmarker zu wählen: Abbildung 2C zeigt Immunoblots von Kern-/Zytoplasma-Fraktionen, die aus MEC1-Zellen hergestellt wurden, in denen RNA-Polymerase II (Rpb1 CTD; 250 kDa) und Lamin A/C als Marker Kernfraktionen, während als zytoplasmatische Marker die Kernfraktionen , während die Stubulin- und die S-Tubulin(50 kDa) verwendet wurden. Es ist klar, dass das Tubulin im Zytoplasma angereichert ist, aber die Expression ist im Zellkern offensichtlich, wie zuvorgezeigt 9.
Sobald die experimentellen Bedingungen optimiert sind, kann ein Experiment durchgeführt werden. In den gezeigten Beispielen wurde die subzelluläre Lokalisation von FOXO1 in kern- und zytoplasmatischen Fraktionen bei Stimulation von Zellen mit dem B-Zell-Antigenrezeptor (BCR) in Gegenwart oder Abwesenheit des Dual-MTORC1-Hemmers AZD8055 in MEC1-Zellen bestimmt ( Abbildung 3A) und primäre CLL-Zellen ( Abbildung3B)5,10. In beiden Beispielen wurde die Erzeugung hoch angereicherter Kern- und Zytoplasmafraktionen erreicht, wie die fast ausschließliche Expression von Lamin in der Kernfraktion und der Tubulin-Gruppe in den zytoplasmatischen Fraktionen zeigt. In beiden Zelltypen wurde die FOXO1-Expression im Zytoplasma nach der Behandlung mit AZD8055 im Vergleich zu NDC reduziert, begleitet von einer Erhöhung der FOXO1-Expression im Kernkompartiment, wodurch die Proteintranslokation nachgewiesen wurde (Abbildung 3). Um die Subjektivität der Dateninterpretation zu beseitigen, wurden einzelne Immunoblots aus fünf primären CLL-Proben innerhalb subzellulärer Fraktionen quantifiziert (Schritt 4; Abbildung 4A), wobei die jeweiligen kerntechnischen oder zytoplasmatischen Proteine als interne Belastungskontrollen für jede Probe verwendet werden und dann jede Fraktion auf die nicht stimulierte (US) keine Arzneimittelkontrolle (NDC) normalisiert wird, wie angegeben. Die resultierende Grafik zeigt Trends der FOXO1-Bewegung zwischen den kerntechnischen und zytoplasmatischen Fraktionen, wobei AZD8055 die FOXO1-Expression im Zytoplasma reduziert und gleichzeitig die Expression im Zellkern erhöht. Darüber hinaus ist eine Erhöhung der zytoplasmischen FOXO1-Expression bei BCR-Vernetzung erkennbar.
| Tube | Tube Name | Zellen/Perlen | Antigen | Fluorophor |
| 1 | Unstained | Zellen | Na | Na |
| 2 | Single Stain | Perlen | CD5 | Fitc |
| 3 | Single Stain | Perlen | CD19 | PE-Cy7 |
| 4 | Single Stain | Perlen | CD23 | Apc |
| 5 | Single Stain | Perlen | CD45 | APC-Cy7 |
| 6 | Single Stain | Zellen | durchführbarkeit | Dapi |
| 7 | CLL Fleck | Zellen | CD5, CD19, CD23, CD45 & Lebensfähigkeit | FITC, PE-Cy7, APC, APC-Cy7 & DAPI |
Tabelle 1: Tabelle mit dem idealen Satz von Probenröhrchen, die für die Durchflusszytometrie von CLL-Zellen erforderlich sind. Jedes Experiment muss alle geeigneten Kontrollen für eine genaue Analyse der erzielten Ergebnisse enthalten.

Abbildung 1: Repräsentatives Analysediagramm der Durchflusszytometrie von angereicherten CLL-Patienten. Mononukleäre-CLL-Zellen, die aus dem peripheren Blut eines einzelnen CLL-Patienten angereichert wurden, wurden mit FSC-A vs. SSC-A abgezäutt, und Doublets wurden dann mit FSC-A vs. FSC-H (A) ausgeschlossen. Unbefleckte Zellen (Röhre 1) und Kompensationskontrollen (Röhren 2-6) wurden verwendet, um das Durchflusszytometer einzurichten, um Zellen zu erkennen und zwischen den Fluoreszenzkanälen zu kompensieren, wodurch sichergestellt wurde, dass die Fluoreszenzsignale korrekt erkannt wurden. (B) Ein Beispiel für negative Färbung (ungefärbte Zellen; Röhre 1) in den Fluoreszenzkanälen CD19 und CD5. Live (DAPI-negativ) und CD45-positive Zellen wurden abgegrenzt (C) und der Anteil von CD19+CD5+ (95,5%) und CD19+CD23+ (91,2%) Zellen innerhalb der DAPI-CD45+ Population wurde bestimmt (D). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 2: Optimierung der kern-/zytoplasmatischen Fraktionierung. Zytoplasmatische und kernnukleare Fraktionen sowie ganze Zelllysate (WCL) wurden aus Zellpellets (10 – 20 x 106 Zellen) der CLL-Zelllinie (A) MEC1 oder (B) primärer CLL-Zellen hergestellt, die aus dem peripheren Blut von Patienten angereichert wurden, wie in Schritt 3. Die Optimierung der subzellulären Fraktionierung wurde mit einem Bereich von Waschmittelverhältnissen (1:20 bis 1:60) bei der Herstellung der zytoplasmatischen Fraktion (wie in Schritt 3.4 beschrieben) durchgeführt. Die resultierenden Proben wurden immunoblotted und mit Anti-Lamin A/C (Kern) und Anti--Tubulin (zytoplasmatischen) Antikörpern untersucht, um eine erfolgreiche Zellfraktionierung neben WCL zu bestätigen. Molekulargewichtsmarker werden links vom Fleck (M )angezeigt. * zeigt die optimalen Waschmittelbedingungen für die Zelllyse an. (C) Immunoblot von kerntechnischen und zytoplasmatischen Fraktionen aus MEC1-Zellen mit Kontrollbedingungen (NDC) oder medikamentöser Behandlung (8055) in Gegenwart fehlender Stimulation (+ bzw. – BCR-Vernetzung). Blots wurden mit Anti-Rbp1 CTD (Klon 4H8; Erkennung von RNA-Polymerase II Untereinheit B1), Anti-Lamin A/C, Anti-A-Tubulin oder Anti-A-Tubulin (Klon GTU-88) Antikörper untersucht, um subzelluläre Fraktionen zu identifizieren. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 3: Die subzelluläre Fraktionierung zeigt die Abschaltung von FOXO1 zwischen dem Kern und dem Zytoplasma in CLL. (A) MEC-1-Zellen und (B) primäre CLL-Zellen wurden 30 min lang mit 100 nM AZD8055 (8055) vorbehandelt oder unbehandelt (NDC) wie angegeben und dann BCR für 1 h ligiert oder us verlassen. Anschließend wurden kerntechnische und zytoplasmatische Fraktionen hergestellt und immunoblotted. Nach Bestätigung der Fraktionierung durch Sondierung mit Anti-Lamin A/C (Kern) und Anti-A-Tubulin (zytoplasmatische) Antikörper, wurde die Wirkung sowohl der medikamentösen Behandlung als auch der BCR-Ligation auf die FOXO1-Proteinexpression mit einem Anti-FOXO1-Antikörper bewertet. M zeigt molekulare Gewichtsmarker an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 4: Ein bearbeitetes Beispiel für die quantitative Western-Blot-Analyse (Densitometrie). (A) Densitometrie wurde mit Western Blot Analysis Software online verfügbar durchgeführt. Kurz gesagt, innerhalb des Analysis-Menüs wurden Rechtecke um Proteinbänder im Bild gezeichnet, um die Signalintensität zu berechnen. Dargestellt ist die Densitometrie eines repräsentativen westlichen Blotbildes einer CLL-Patientenprobe, die einer zytoplasmischen/nuklearen Fraktionierung unterzogen wurde. Zytoplasma- und Kernfraktionen unterscheiden sich durch die Expression von zytoplasmischen (-tubulin) und nuklearen (Lamin A/C) Markern. Die normalisierte Expression von FOXO1 für eine gegebene Bedingung kann berechnet werden, indem das für FOXO1 erhaltene Signal durch das entsprechende Signal für s-Tubulin oder Lamin A/C dividiert wird, abhängig von der analysierten Fraktion. Der relative FOXO1-Ausdruck (relativ zur US-Fahrzeugsteuerung) kann berechnet werden, indem der normalisierte FOXO1-Ausdruck einer bestimmten Bedingung durch den normalisierten FOXO1-Ausdruck der US-Fahrzeugsteuerung eines bestimmten Zellanteils dividiert wird. (B) Diagramm, das die FOXO1-Expressionsniveaus in den zytoplasmischen (links) oder nuklearen (rechts) Fraktionen zeigt, normalisiert sich zu US-NDC-Kontrolle innerhalb jeder zellulären Fraktion. Der rote Punkt im Diagramm ist das gezeigte Beispiel. Diese Daten zeigen die durchschnittliche Faltungsänderung des FOXO1-Ausdrucks im Vergleich zu US-NDC - SEM. P-Werte wurden durch zweischwänzige Students paired t Test bestimmt. n = 5 individuelle CLL-Patientenproben. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.