Name: Análisis de la fusión de la membrana SNARE mediada usando un ensayo de fusión celular enzimática (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-10-19T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 19 s
Description: Aprende a cuantificar eventos de fusión celular mediados por SNARE mediante expresión activada de β-galactosidasa en células COS-7. Este ensayo enzimático permite analizar múltiples combinaciones de proteínas SNARE cuantitativamente.

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Este trabajo es apoyado por fondos de puesta en marcha de la Universidad de Louisville y CA135123 de los Institutos Nacionales de Salud (para CH).

1. Cultivo de células y transfección <ol><li> Células COS-7 se cultivaron en medio Dulbecco modificado de Eagle (DMEM) suplementado con 4,5 g / l de glucosa y 10% de suero fetal bovino (FBS). </li><li> Transfección del plásmido se lleva a cabo con Lipofectamine según las instrucciones del fabricante (Invitrogen). </li></ol> 2. Análisis de fluorescencia microscópica de la superficie celular Expresión SNARE <ol><li> El día antes de la transfección, 3 × 10 4 células COS-7 se sembraron en cubreobjetos de vidrio estériles de 12 mm (Fisher Scientific) que figuran en placas de 24 pocillos. </li><li> Para V-células en cada pocillo, 0,25 g del plásmido que codifica tTA (pTet-Off, Clontech) se cotransfectaron con 0,25 g de los plásmidos que expresan volteado VAMPS. </li><li> Para las células T en cada pocillo, 0,25 g de plásmido que codifica la TRE-LacZ (pBI-G, Clontech) se cotransfectaron con 0,25 g de cada uno de los plásmidos que expresan volteado SNAP-25 y syntaxins 1 o 4. </li><li> 24 horas después de transfection, las células se fijan con 4% de paraformaldehído en PBS + + (PBS suplementado con 0,1 g / l CaCl 2 y 0,1 g / l MgCl 2) durante 10 min, y después se bloquearon en FBS al 10% en PBS + + de 30 min. </li><li> Las células se incubaron durante 1,5 h con las 9E10 anticuerpos monoclonales anti-Myc (sobrenadante del cultivo de hibridoma puro). </li><li> Después de cuatro lavados con PBS + +, las células se incubaron durante 1 h con FITC conjugado con anticuerpos secundarios (Jackson ImmunoResearch Laboratories) a una dilución de 1:500. </li><li> Después de cuatro lavados con PBS + +, las células marcadas se montan en Prolong antifade reactivo Gold (Invitrogen). </li><li> Imágenes confocales se recogen en un láser confocal de barrido microscopio Olympus. Las imágenes se procesaron con el software Adobe Photoshop. </li></ol> 3. FACS Análisis de la expresión SNARE superficie celular <ol><li> El día antes de la transfección, 2 × 10 5 células COS-7 se sembraron en cada pocillo de placas de 6 pocillos. </li><li> 24 horas después del transfection con el volteado SNARE, pTet-Off y plásmidos pBI-G, las células se fijaron con paraformaldehído al 1% en PBS + + durante 15 min, y después se bloquearon en FBS al 10% en PBS + + de 15 min. </li><li> Las células se incubaron con los anticuerpos 9E10 monoclonales anti-Myc por 60 min. </li><li> Después de tres lavados con PBS + +, las células se marcan con FITC conjugado con anticuerpos secundarios (1:200 dilución) durante 45 min. </li><li> Después de tres lavados con PBS + +, las células se raspan de las placas con un raspador de células. </li><li> 15.000 células se analizaron utilizando un citómetro de flujo FACSCalibur (BD Biosciences). La intensidad media de fluorescencia de cada muestra se obtuvieron usando el software CellQuest Pro. </li></ol> 4. Ensayo de fusión célula enzimática <ol><li> El día antes de la transfección, 1,2 x 10 6 células COS-7 se siembran en cada placa de cultivo tisular 100-mm cultura, y 2 × 10 5 células COS-7 se sembraron en cada pocillo de placas de 6 pocillos. </li><li> Por v-células, 0,5 - 5 mg cada una de flipped plásmido VAMP se cotransfectaron con 5 g de pTet-Off en las células en cada placa de cultivo de 100-mm. Control de las células se cotransfectaron con el vector pcDNA3.1 vacío (+) y pTet-Off. Para evitar que la N-glicosilación de VAMPS 1, 4, 5, 7 y 8, tunicamicina (10 mg / ml) se incluye en medio de cultivo celular durante la transfección. </li><li> Para las células T en cada pocillo de las placas 6-y, 1 g de volteado SNAP-25 plásmido pBI-G y se cotransfectan con 0,5 ug de plásmido syntaxin1 volteado o 0,05 g de volteado syntaxin4 plásmido. </li><li> 24 horas después de la transfección, las células en V se desprenden de las placas de cultivo con la enzima libre de disociación celular Buffer (Invitrogen). Independiente células se cuentan con un hemocitómetro y se resuspendieron en HEPES tamponada con DMEM suplementado con FBS al 10%, 6,7 mg / ml tunicamicina y 0,67 mM de DTT. </li><li> 4,8 × 10 5 v-resuspendieron las células se añaden a cada pocillo que ya contenía las células-T. </li><li> Después de 6, 12 o 24 hr rata 37 ° C en 5% de CO 2 </sub&gt;, la expresión de β-galactosidasa se midió utilizando el sistema de enzimas β-galactosidasa de ensayo con tampón de lisis reportero de acuerdo con las instrucciones del fabricante (Promega). Brevemente, las células se lavan dos veces con PBS, y después se lisaron en tampón de lisis Reporter. Los lisados ​​celulares se mezclaron con un volumen igual de tampón de ensayo × 2. Como control en blanco, el tampón de lisis Reporter se mezcla con el tampón de ensayo × 2. </li><li> Después de 90 min, la reacción colorimétrica se detiene mediante la adición de carbonato de sodio 1 M. </li><li> La absorbancia a 420 nm se midió utilizando un espectrofotómetro HITACHI 100-40. </li></ol>

<ol><li>Rothman, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+intracellular+protein+transport%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of intracellular protein transport.</a> Nature. 372, 55-63 (1994).</li>
<li>Jahn, R., Lang, T., Sudhof, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Membrane+fusion%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Membrane fusion.</a> Cell. 112, 519-533 (2003).</li>
<li>Bonifacino, J. S., Glick, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mechanisms+of+vesicle+budding+and+fusion%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">The mechanisms of vesicle budding and fusion.</a> Cell. 116, 153-166 (2004).</li>
<li>Jahn, R., Scheller, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SNAREs--engines+for+membrane+fusion%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">SNAREs--engines for membrane fusion.</a> Nature. 7, 631-643 (2006).</li>
<li>Weber, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SNAREpins%3A+minimal+machinery+for+membrane+fusion%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">SNAREpins: minimal machinery for membrane fusion.</a> Cell. 92, 759-772 (1998).</li>
<li>Hu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fusion+of+cells+by+flipped+SNAREs%5BTitle%5D)+AND+%22Science+%28New+York%2C+N.Y%29%22%5BJournal%5D)">Fusion of cells by flipped SNAREs.</a> Science (New York, N.Y). 300, 1745-1749 (2003).</li>
<li>Hu, C., Hardee, D., Minnear, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Membrane+fusion+by+VAMP3+and+plasma+membrane+t-SNAREs%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+cell+research%22%5BJournal%5D)">Membrane fusion by VAMP3 and plasma membrane t-SNAREs.</a> Experimental cell research. 313, 3198-3209 (2007).</li>
<li>Hasan, N., Corbin, D., Hu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fusogenic+Pairings+of+Vesicle-Associated+Membrane+Proteins+%28VAMPs%29+and+Plasma+Membrane+t-SNAREs+-+VAMP5+as+the+Exception%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+one%22%5BJournal%5D)">Fusogenic Pairings of Vesicle-Associated Membrane Proteins (VAMPs) and Plasma Membrane t-SNAREs - VAMP5 as the Exception.</a> PloS one. 5, e14238(2010).</li>
<li>Gossen, M., Bujard, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tight+control+of+gene+expression+in+mammalian+cells+by+tetracycline-responsive+promoters%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Tight control of gene expression in mammalian cells by tetracycline-responsive promoters.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 89, 5547-5551 (1992).</li>
<li>Hanson, P. I., Heuser, J. E., Jahn, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurotransmitter+release+-+four+years+of+SNARE+complexes%5BTitle%5D)+AND+%22Current+opinion+in+neurobiology%22%5BJournal%5D)">Neurotransmitter release - four years of SNARE complexes.</a> Current opinion in neurobiology. 7, 310-315 (1997).</li>
<li>McMahon, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellubrevin+is+a+ubiquitous+tetanus-toxin+substrate+homologous+to+a+putative+synaptic+vesicle+fusion+protein.+%5Bsee+comments%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Cellubrevin is a ubiquitous tetanus-toxin substrate homologous to a putative synaptic vesicle fusion protein. [see comments.</a> Nature. 364, 346-349 (1993).</li>
<li>Steegmaier, M., Klumperman, J., Foletti, D. L., Yoo, J. S., Scheller, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vesicle-associated+membrane+protein+4+is+implicated+in+trans-Golgi+network+vesicle+trafficking%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+biology+of+the+cell%22%5BJournal%5D)">Vesicle-associated membrane protein 4 is implicated in trans-Golgi network vesicle trafficking.</a> Molecular biology of the cell. 10, 1957-1972 (1999).</li>
<li>Zeng, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+synaptobrevin%2FVAMP+homologous+protein+%28VAMP5%29+is+increased+during+in+vitro+myogenesis+and+present+in+the+plasma+membrane%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+biology+of+the+cell%22%5BJournal%5D)">A novel synaptobrevin/VAMP homologous protein (VAMP5) is increased during in vitro myogenesis and present in the plasma membrane.</a> Molecular biology of the cell. 9, 2423-2437 (1998).</li>
<li>Galli, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+tetanus+neurotoxin-insensitive+vesicle-associated+membrane+protein+in+SNARE+complexes+of+the+apical+plasma+membrane+of+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+biology+of+the+cell%22%5BJournal%5D)">A novel tetanus neurotoxin-insensitive vesicle-associated membrane protein in SNARE complexes of the apical plasma membrane of epithelial cells.</a> Molecular biology of the cell. 9, 1437-1448 (1998).</li>
<li>Wong, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endobrevin%2C+a+novel+synaptobrevin%2FVAMP-like+protein+preferentially+associated+with+the+early+endosome%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+biology+of+the+cell%22%5BJournal%5D)">Endobrevin, a novel synaptobrevin/VAMP-like protein preferentially associated with the early endosome.</a> Molecular biology of the cell. 9, 1549-1563 (1998).</li>
</ol>

No hay conflictos de interés declarado.

El ensayo de células fusión original 6 determina mediadas SNARE-eventos de fusión de células mediante microscopía de fluorescencia. Aquí se describe un ensayo que cuantifica innovador SNARE mediada por los acontecimientos de fusión celular activado por la expresión de β-galactosidasa y la medición espectrométrica. Usando este ensayo, se analizan rutinariamente 15 a 20 y v-t-SNARE combinaciones en un solo experimento. Usando citometría de flujo para medir la expresión SNARE en la superficie celular, que valora...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre de los reactivos y equipos </td><td> Empresa </td><td> El número de catálogo </td></tr><tr><td> DMEM </td><td> Invitrogen </td><td> 12800-017 </td></tr><tr><td> COS-7 células </td><td> ATCC </td><td> CRL-1651 </td></tr><tr><td> tunicamicina </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T7765-5MG </td></tr><tr><td> pTet-Off </td><td> Clontech </td><td> K1620-A </td></tr><tr><td> pBI-G </td><td> Clontech </td><td> 6150-1 </td></tr><tr><td> lipofectamina </td><td> Invitrogen </td><td> 18324-012 </td></tr><tr><td> Enzima libre de células solución de disociación </td><td> Invitrogen </td><td> 13151-014 </td></tr><tr><td> De conejo anti-represor Tet anticuerpo policlonal </td><td> Millipore </td><td> AB3541 </td></tr><tr><td> FITC-conjugado con burro anti-ratón IgG (H + L) </td><td> JacKson ImmunoResearch </td><td> 715-095-150 </td></tr><tr><td> El escaneo láser confocal microscopio </td><td> Olimpo </td><td> FV1000 </td></tr><tr><td> FACSCalibur citómetro de flujo </td><td> BD Biosciences </td><td></td></tr><tr><td> β-galactosidasa sistema de ensayo con tampón de lisis reportero </td><td> Promega </td><td> E2000 </td></tr><tr><td> Modelo 100-40 espectrofotómetro UV-VIS </td><td> Hitachi </td><td> C740843 </td></tr></tbody></table>

análisis de la fusión de la membrana snare mediada usando un ensayo de fusión celular enzimática

Analysis of SNARE-mediated Membrane Fusion Using an Enzymatic Cell Fusion Assay

Las interacciones de las SNARE (s oluble N-etilmaleimida factor sensible a una proteína ttachment ceptor re) proteínas en vesículas (v-SNARE) y en membranas diana (t-SNARE) catalizan la fusión de vesículas intracelulares 1-4. Ensayos de reconstitución son esenciales para disecar el mecanismo y la regulación de la fusión de membranas mediada por 5-SNARE. En un ensayo de fusión celular 6,7, las proteínas SNARE se expresan ectópicamente en la superficie celular. Estos &quot;volteado&quot; SNARE unidad proteínas de fusión célula-célula, lo que demuestra que trampas son suficientes para fusionar las membranas celulares. Debido a que el ensayo de fusión celular se basa en el análisis microscópico, que es menos eficiente cuando se usa para analizar múltiples interacciones y v-t-SNARE cuantitativamente. Aquí se describe un nuevo ensayo que cuantifica 8 SNARE mediada por los acontecimientos de fusión celular activado por la expresión de β-galactosidasa. Doscomponentes del sistema de genes Tet-Off expresión 9 se utiliza como un sistema de lectura: el transactivador controlado por tetraciclina (tTA) y un plásmido informador que codifica el gen LacZ bajo el control del elemento de respuesta de tetraciclina (TRE-LacZ). Nos transfectar tTA en células COS-7 que expresan volteado v-SNARE proteínas en la superficie celular (V-células) y transfección de TRE-LacZ en células COS-7 que expresan volteado t-SNARE proteínas en la superficie celular (células T) . SNARE dependiente de la fusión de la V-y las células T resulta en la unión de tTA a TRE, la activación transcripcional de LacZ y la expresión de β-galactosidasa. La actividad de β-galactosidasa se cuantificó usando un método colorimétrico por absorbancia a 420 nm. Las proteínas asociadas a la membrana de vesículas (vampiros) son v-SNARE que residen en diferentes compartimentos de Golgi post-vesiculares 10-15. Mediante la expresión de VAMPS 1, 3, 4, 5, 7 y 8 en el mismo nivel, se compara su fusión de membranasactividades utilizando el ensayo de células de fusión enzimática. Sobre la base de la medición espectrométrica, este ensayo ofrece un enfoque cuantitativo para el análisis de SNARE mediada por fusión de membranas y para estudios de alto rendimiento.

Para desarrollar un ensayo de fusión celular cuantitativos, se aprovecha de la fuerte activación transcripcional por la unión de tTA a TRE. En ausencia de tTA, la transcripción del gen LacZ en TRE-LacZ está en silencio. Cuando tTA está presente, se une a la TRE y activa la transcripción de lacZ. Figura 1 muestra un diagrama de flujo de la fusión de células de ensayo enzimático. tTA se transfecta en v-células que expresan v-SNARE proteínas en la superficie celular, y TRE-La...

Hemos desarrollado un ensayo de fusión celular que cuantifica SNARE mediada por los acontecimientos de fusión de membrana por la expresión activa de β-galactosidasa.

Análisis de la fusión de la membrana SNARE mediada usando un ensayo de fusión celular enzimática

Las interacciones de las proteínas SNARE (receptor de proteína de unión al factor sensible a N-etilmaleimida soluble) en las vesículas (v-SNARE) y en las membranas diana...

El objetivo general de este procedimiento es cuantificar los eventos de fusión celular mediados por snare mediante la expresión activada de beta galacto. Esto se logra primero expresando ectópicamente las proteínas v y t snare en la superficie de células cost siete. El siguiente paso del procedimiento consiste en combinar las células que expresan proteínas snare V con aquellas que expresan proteínas snare T.Esto da como resultado la fusión celular mediada por snare y la expresión activada de beta galacto. En última instancia, la actividad de beta galacto inducida por la fusión celular se mide utilizando un espectrofotómetro. La ventaja principal de esta técnica frente a los métodos existentes, como el ensayo de la región SAL microscópica, es que puede analizar múltiples combinaciones de snare.Cuantitativamente, aunque este método puede aplicarse para comprender el mecanismo y la regulación de la fusión de membranas mediada por snare, también puede utilizarse para realizar estudios de alto rendimiento. El procedimiento será demostrado por Doc Na Hassan, un posdoctorado, y David Humphrey, un técnico de mi laboratorio, el día anterior a la carga de la transfección.Prepare placas de 24

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Biología

Método para la medición de la cinética de fusión viral a nivel de partícula

En este video se demuestra electrofusión eficiente de las...

Electrofusión de células visualiza con microscopía de fluorescencia

Fusión mitocondrial se midió mediante el seguimiento de la equilibración de photoconverted matriz orientada GFP través de la red mitocondrial en el tiempo. Hasta ahora, sólo una célula podría ser sometido a un análisis cinético hora larga a la vez. Se presenta un método que mide simultáneamente varias celdas, y acelera así el proceso de recopilación de datos.

Una más rápida, de alta resolución, APMt-GFP-ensayo basado en la fusión mitocondrial Adquisición de datos cinéticos de varias celdas en paralelo mediante microscopía confocal

Las técnicas de microscopía óptica junto con ensayos bioquímicos dilucidan la implicación de la exocitosis mediada por SNARE en la ramificación de los axones dependiente de la netrina. Esta combinación de técnicas permite identificar los mecanismos moleculares que controlan la ramificación de los axones y el cambio de forma de las células.

Utilizando metodologías combinadas para definir el papel de la membrana plasmática de entrega Durante Axon ramas y morfogénesis neuronal

A continuación, se presenta un protocolo para detectar eventos individuales, SNARE mediada por liposomas y de fusión entre bicapas soportadas en los canales de microfluidos utilizando TIRFM polarizado, con sensibilidad única molécula y ~ 15 ms tiempo de resolución. Lípidos y liberación de carga solubles se pueden detectar de forma simultánea. tamaño de los liposomas, de difusividad de los lípidos, y poro de fusión propiedades se miden.

La fusión mediada por SNARE de proteoliposomas individual con bicapas soportadas atados en una celda de flujo de microfluidos supervisado por microscopía TIRF polarizada

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Un análisis de espectroscopia de fluorescencia fluctuación de interacciones de proteínas en los contactos célula-célula

Aquí, presentamos el procedimiento detallado de una plataforma de ensayo de proteasa recientemente desarrollado utilizando N-terminal hexahistidine/maltosa-proteína y sustratos recombinantes fusionado a la proteína fluorescentes Unidos a la superficie de níquel nitrilotriacético perlas de agarosa magnética ácido. Un posterior análisis en gel de las muestras de ensayo separados por electroforesis dodecyl del gel del sulfato-poliacrilamida del sodio también se presenta.

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Reconstitución asistida por detergente de Drosophila Atlastin recombinante en liposomas para ensayos de mezcla de lípidos

Este protocolo describe una técnica de imagen confocal para detectar tres modos de fusión en células cromafines suprarrenales bovinas. Estos modos de fusión incluyen 1) fusión cerrada (también llamada kiss-and-run), que involucra la apertura y el cierre del poro de fusión, 2) la fusión de permanencia, que involucra la apertura del poro de fusión y el mantenimiento del poro abierto, y 3) la fusión retráctil, que involucra la contracción de la vesícula fusionada.

Microscopía confocal para medir tres modos de dinámica de poros de fusión en células cromafines suprarrenales

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