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G-Protein-selektive GPCR Konformationen gemessen mit FRET-Sensoren in einer Live Cell Suspension ...
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Biology
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JoVE Journal Biology
G Protein-selective GPCR Conformations Measured Using FRET Sensors in a Live Cell Suspension Fluorometer Assay

G-Protein-selektive GPCR Konformationen gemessen mit FRET-Sensoren in einer Live Cell Suspension Fluorometer Assay

Full Text
10,088 Views
09:12 min
September 10, 2016

DOI: 10.3791/54696-v

Ansley Semack1, Rabia U. Malik2, Sivaraj Sivaramakrishnan1

1Genetics, Cell Biology, and Development,University of Minnesota, 2Department of Cell and Developmental Biology,University of Michigan

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a live cell Forster resonance energy transfer (FRET) assay designed to assess G protein-selective conformations of G protein-coupled receptors (GPCRs) under various agonist conditions. The modular nature of the sensors allows for easy re-engineering for different GPCR and G alpha peptide combinations, providing insights into GPCR interactions and drug effects.

Key Study Components

Area of Science

  • Cell signaling
  • G protein-coupled receptors (GPCRs)
  • Forster resonance energy transfer (FRET)

Background

  • Detecting selective activation of G proteins by GPCRs is challenging.
  • FRET biosensors can probe conformational changes in live cells.
  • The method can explore physiological consequences of differential G protein activation.
  • Understanding GPCR interactions with different effectors is crucial for drug development.

Purpose of Study

  • To assess GPCR conformations under different agonist conditions.
  • To investigate GPCR interactions with various effectors.
  • To evaluate the impact of different drugs on receptor confirmation.

Methods Used

  • Culture cells in complete medium at 37°C with 5% CO2 until confluency.
  • Utilize FRET biosensors for detecting GPCR conformations.
  • Pairwise tethering of GPCRs to G protein peptides.
  • Probe conformational changes at controlled concentrations in live cells.

Main Results

  • Modular sensors can be re-engineered for various GPCR and G alpha combinations.
  • Insights into G protein selection and responses to different ligands.
  • Potential applications in exploring physiological consequences of G protein activation.
  • Enhanced understanding of GPCR interactions with drugs.

Conclusions

  • The FRET-based assay is a valuable tool for studying GPCR conformations.
  • This method can advance knowledge in the GPCR field.
  • It opens avenues for future research on GPCR-related drug interactions.

Frequently Asked Questions

What is the main advantage of the FRET assay?
The main advantage is the modularity of the sensors, allowing easy re-engineering for different GPCR and G alpha peptide combinations.
How does this method contribute to drug development?
It provides insights into GPCR interactions with various effectors and the effects of drugs on receptor confirmation.
What conditions are required for cell culture?
Cells should be cultured in complete medium at 37°C in a humidified atmosphere with 5% carbon dioxide until confluency.
Can this method be applied to other GPCRs?
Yes, the sensors can be re-engineered for different GPCRs and G alpha peptide combinations.
What insights can be gained from this assay?
The assay can provide insights into G protein selection and responses to different ligands, as well as the physiological consequences of differential G protein activation.
What is the significance of studying GPCR conformations?
Studying GPCR conformations is crucial for understanding their interactions and the mechanisms of drug action.

Einfache Methoden zum Nachweis der selektiven Aktivierung von G-Proteinen durch G-Protein-gekoppelte Rezeptoren stellen nach wie vor eine herausragende Herausforderung bei der zellulären Signalübertragung dar. Hier wurden Fӧrster Resonanzenergietransfer (FRET) Biosensoren entwickelt, indem ein GPCR an G-Proteinpeptide paarweise gebunden wurde, um Konformationsänderungen bei kontrollierten Konzentrationen in lebenden Zellen zu untersuchen.

Das übergeordnete Ziel dieses Lebendzell-Forster-Resonanz-Energietransfer- oder FRET-basierten Assays besteht darin, G-Protein-selektive G-Protein-gekoppelte Rezeptor- oder GPCR-Konformationen unter verschiedenen Agonistenbedingungen zu bewerten. Diese Methode kann dazu beitragen, Schlüsselfragen im GPCR-Bereich über GPCR-Wechselwirkungen mit verschiedenen Effektoren und die Wirkung verschiedener Medikamente auf die Rezeptorbestätigung zu beantworten. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass die Sensoren modular aufgebaut sind und leicht für verschiedene GPCR- und G-alpha-Peptidkombinationen umgebaut werden können, einschließlich der vollständigen und der G-alpha-Untereinheit.

Diese Methode kann jedoch Einblicke in die Auswahl von G-Proteinen und die Reaktion auf verschiedene Lygene geben. Es kann auch angewendet werden, um die physiologischen Folgen einer differentiellen G-Protein-Aktivierung zu untersuchen. Bevor Sie mit dem Verfahren beginnen, kultivieren Sie die interessierenden Zellen in einem vollständigen Medium bei 37 Grad Celsius in einer befeuchteten Atmosphäre bei fünf Prozent Kohlendioxid, bis die Kulturen Konfluenz erreichen.

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Molecular Biology Ausgabe 115 GPCR-Signalisierung FRET HEK-293 Live-Zelle ER / K SPASM Linker mCerulean mCitrine Agonist-driven-Signalisierung

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