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Artículo de método

Expresión Ion Channel controlable a través de la transfección transitoria inducible

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DOI:

10.3791/55370

17 de febrero de 2017

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

El estudio de los canales iónicos a través de un sistema de expresión de forma heteróloga se ha convertido en una técnica básica en la investigación biomédica. En este manuscrito, se presenta un método eficiente de tiempo para conseguir la expresión del canal iónico fuertemente controlada mediante la realización de la transfección transitoria bajo el control de un promotor inducible.

Resumen

La transfección, la entrega de ácidos nucleicos extraño en una célula, es una herramienta poderosa en la investigación de proteínas. A través de este método, los canales iónicos pueden ser investigados por medio del análisis electrofisiológico, caracterización bioquímica, los estudios mutacionales, y sus efectos sobre los procesos celulares. Las transfecciones transitorias ofrecen un protocolo simple en el que la proteína se convierte en disponible para el análisis dentro de unas pocas horas a días. Aunque este método presenta un protocolo eficiente relativamente sencillo y el tiempo, uno de los componentes críticos es calibrar la expresión del gen de interés a niveles fisiológicos relevantes o niveles que son adecuados para el análisis. Con este fin, han surgido muchos enfoques diferentes que ofrecen la capacidad de controlar la expresión del gen de interés. Varios protocolos de transfección de células estables proporcionan una manera de introducir de forma permanente un gen de interés en el genoma celular bajo la regulación de una trascripción controlado por tetraciclinala activación cional. Si bien esta técnica produce niveles de expresión fiables, cada gen de interés requiere de algunas semanas de trabajo cualificado incluyendo la calibración de una curva de muerte, selección de colonias de células, y en general más recursos. Aquí se presenta un protocolo que utiliza la transfección transitoria del gen 1 canal catiónico miembro potencial subfamilia V Transient Receptor (TRPV1) en un sistema inducible como un medio eficaz para expresar una proteína de una manera controlada que es esencial en el análisis del canal iónico. Se demuestra que el uso de esta técnica, que son capaces de realizar las imágenes de calcio, células enteras, y el análisis de un solo canal con niveles de los canales controlados requeridos para cada tipo de recolección de datos con una única transfección. En general, esto proporciona una técnica replicable que puede ser usado para estudiar la estructura y la función de los canales iónicos.

Introducción

Heteróloga expresa sistemas es una de las técnicas más utilizadas para el estudio de una multitud de funciones celulares 1. Su perfil bajo proteína endógena, los requisitos mínimos de mantenimiento, el crecimiento fiable, y la capacidad de captar y expresar ADN foráneo han hecho líneas celulares tales como embrionarias de riñón humano (HEK293) y de ovario de hámster chino (CHO) casi imprescindible para la investigación biológica 2, 3. Las áreas de investigación incluyen el uso de sistemas heterólogos proteínas de membrana, la señalización intracelular y la actividad enzimática. Después....

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Protocolo

1. ligando el gen de interés en el Sitio reprimible de Vector

  1. Obtener un vector inducible, como pcDNA5 / FRT / A o pcDNA4 / A.
  2. Analizar el gen de interés para cualquier sitio de restricción potencialmente susceptibles en el medio del gen que también aparecen en el sitio de clonación múltiple del vector elegido por el software de análisis de ADN silico 4.
  3. Uso de superposición estándar técnicas de PCR 4, flanquean el gen de interés con dos sitios de reconocimiento de enzimas de restricción seleccionadas (que no se encuentran en el gen de interés), el primero inserta antes d....

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Resultados

Para crear rápidamente un modelo de expresión inducible, hicimos uso de células HEK293 que expresan la proteína represora de tetraciclina (TR) (por ejemplo, T-Rex-293) y los vectores que contienen secuencias de operador de tetraciclina (TetO) entre el promotor CMV y el sitio de clonación múltiple (por ejemplo, pcDNA4 / TO). Cuando se transfectaron en células TREx-293, la expresión del gen de interés en pcDNA4 / TO se reprime, como TR se une a TetO. La adición de doxicic.......

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Discusión

La transfección es un protocolo ampliamente utilizado para la expresión de la proteína y la investigación, con muchas variaciones diferentes para mejorar la consistencia y la estabilidad de expresión. reactivos de transfección transitoria ofrecen un simple, fácil de usar protocolo donde la célula y proteína de interés pueden ser analizados en cuestión de horas hasta toda la noche desde el momento de la transfección. Por desgracia, este enfoque puede ser impredecible cuando el modo de análisis requiere un nivel consisten.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por la Fundación de Ciencias de Israel [Subvenciones 1721/12, 1368/12, 1444/16 y] (AP). AP está afiliada con Brettler Center y David R. Bloom Center, Facultad de Farmacia, Universidad Hebrea de Jerusalén.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
pcDNA y comercio; 4/TO Vector de expresión de mamíferosThermoScientific Fisher V102020
pcDNA™ 5/TO Vector de expresión de mamíferosThermoScientific FisherV103320
PureLink Quick PCR Purification KitInvitrogen K310001
Swift™   Termociclador MaxProEsco n.a
Enzimas de restricciónThermoScientific FisherER0501
Agarosa Lonza50004
PureLink Kit de Extracción Rápida de GelInvitrogenK210012
NanoDrop 2000cThermoScientific FisherND-2000C
T4 DNA LigaseThermoScientific FisherEL0011
One Shot® TOP10 Químicamente Competentes E. coliThermoScientific Fisher C404006 
Ampicilina (Sodio), Grado USP OroBioA-301-5
Triptona para microbiologíaMerck6.19305E+13
Extracto de levaduraBD en todo el mundo212750
SIF6000R agitador incubadoLAB COMPANION45H118
NucleoSpin® plásmidoMacherey Nagel740588.25
MS 300V Fuente de alimentaciónMajor ScienceMP-300V
Owl™ EasyCast&comercio; B1A Mini sistema de electroforesis en gelThermoScientific FisherB1A
T-REx™-293 línea celularInvitrogenR710-07
DMEM (1x), líquido (glucosa alta)Gibco41965-039
HindIII-HF®NEBR3104S
ApaINEBR0114S
CutSmart® TampónNEBB7204S
pcDNA™ 6/TR  Vector de expresión de mamíferosThermoScientific FisherV102520
Suero fetal bovino (FBS), calificado, aprobado por la UE, origen en América del SurGibco10270106
HEPES Solución tampón (1 M)Biological Industries03-025-1B
Solución de penicilina-estreptomicinaBiological Industries03-031-1B
L-Alanil-L-Glutamina (estable Glutamina) (200 mM)Industrias Biológicas03-022-1B
Heracell™ 150i CO2 IncubadoraThermoScientific Fisher 51026406
MSC-Advantage™ Cabina de seguridad biológica de clase IIThermoScientific Fisher 51025411
Clorhidrato de blasticidina SSigma-Aldrich15205-25MG
Dulbecco' s Solución salina tamponada con fosfato (DPBS) modificada, sin cloruro de calcio y cloruro de magnesioSigma-AldrichD8537-500ML
Trypsin-EDTA (0.05%), rojo fenolGibco25300054
Hemacitómetro metalizado con regla Neubauer dobleHausser Scientific31000
Opti-MEM I Medio de suero reducidoGibco31985070
TransIT®- LT1 Reactivo de transfecciónMirusMIR 2300
cubreobjetos de vidrio, #1 espesor, 12 mm de diámetro redondoKnittel GlassGG-12
BioCoat™ Poly-D-Lisina (PDL)Corning354210
Agua, Cultivo Celular Grado IndustriasBiológicas03-055-1A
Hiclato de doxiciclinaSigma-AldrichD9891-1G
Fura-2, AM ésterBiotioBTM-50034
Pluronic® F-127Sigma-AldrichP2443-250G
µ-Slide 8 Wellibidi80826
(E)-CapsaicinTocris462
Olympus IX70 Microscopio de fluorescenciaOlympusn.a
Lambda DG-4 Conmutador de longitud de ondaSutter Instrumentsn.a
EXi Cámara de microscopía de fluorescencia azulQImagingn.a
de imágenes de relación de fluorescencia MetaFluorDispositivos molecularesn.a
Tubo de borosilicato de pared delgadaSutter InstrumentsB150-110-7.5HP
Tubo de borosilicato de pared estándarSutter InstrumentsB150-86-7.5HP
Dimetilsulfóxido anhidroSigma-Aldrich276855
P1000 extractor de micropipetasSutter InstrumentsP-1000
MF-900 MicroforgeNARISHIGEn.a
Sistema de perfusión ValveBankAutoMate Scientific
Digidata® 1440A Sistema de adquisición de datos de bajo ruidoMolecular Devicesn.a
Axopatch 200B AmplifierMolecular Devicesn.a
pCLAMP 10.6 SoftwareMolecular Devicesn.a
micromanipuladorSutter InstrumentsMP-225
Software

Referencias

  1. Ooi, A., Wong, A., Esau, L., Lemtiri-Chlieh, F., Gehring, C. A Guide to Transient Expression of Membrane Proteins in HEK-293 Cells for Functional Characterization. Frontiers in Physiology. 7, 300(2016).
  2. Thomas, P., Smart, T. G.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Gen TRPV1sistema inducible por doxiciclinaimágenes de calciopatch clamp de célula completaanálisis de canal únicoregistro electrofisiológicoagonista capsaicinacélulas TREX 293