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Article de méthode

Contrôlable Expression Ion canal par transfection transitoire inductible

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DOI :

10.3791/55370

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17 février 2017

 ,  , 

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Étudier les canaux ioniques à travers un système exprimant de manière hétérologue est devenue une technique de base dans la recherche biomédicale. Dans ce manuscrit, nous présentons une méthode efficace de temps pour obtenir l'expression du canal ionique étroitement contrôlé en effectuant une transfection transitoire sous le contrôle d'un promoteur inductible.

Résumé

La transfection, la délivrance d'acides nucléiques étrangers dans une cellule, est un puissant outil pour la recherche de protéines. Grâce à cette méthode, les canaux ioniques peuvent être étudiés par analyse électrophysiologique, la caractérisation biochimique, des études mutationnelles et leurs effets sur les processus cellulaires. Des transfections transitoires proposent un protocole simple dans lequel la protéine est disponible pour l'analyse au bout de quelques heures à quelques jours. Bien que cette méthode présente un protocole efficace relativement simple et le temps, l'un des éléments essentiels est l'étalonnage de l'expression du gène d'intérêt à des niveaux pertinents physiologiques ou des niveaux qui sont adaptés à l'analyse. A cet effet, de nombreuses approches différentes qui offrent la possibilité de contrôler l'expression du gène d'intérêt sont apparus. Plusieurs protocoles de transfection de cellules stables constituent un moyen d'introduire de façon permanente un gène d'intérêt dans le génome cellulaire sous la régulation d'une transcriptase tétracycline contrôléeactivation tional. Bien que cette technique produit des niveaux d'expression fiables, chaque gène d'intérêt nécessite quelques semaines de travail qualifié y compris l'étalonnage d'une courbe de mise à mort, la sélection des colonies de cellules, et dans l'ensemble plus de ressources. Ici, nous présentons un protocole utilisant une transfection transitoire de l'élément de potentiel sous-famille V du canal de cation 1 (TRPV1), le gène transitoire de récepteur dans un système inductible comme un moyen efficace pour exprimer une protéine de manière contrôlée ce qui est essentiel dans l'analyse du canal ionique. Nous démontrons que l'utilisation de cette technique, nous sommes en mesure d'effectuer l'imagerie calcique, cellules entières, et l'analyse de canal unique avec des niveaux de canaux contrôlés requis pour chaque type de collecte de données avec une seule transfection. Dans l'ensemble, cela fournit une technique réplicable qui peut être utilisée pour étudier les canaux ioniques structure et fonction.

Introduction

Systèmes exprimant hétérologue est l' une des techniques les plus couramment utilisées pour étudier une multitude de fonctions cellulaires 1. Leur faible profil endogène des protéines, un minimum d'entretien, la croissance fiable, et la capacité de prendre et d' exprimer l' ADN étranger ont fait des lignées cellulaires telles que rein embryonnaire humain (HEK293) et ovaire de hamster chinois (CHO) presque indispensable à la recherche biologique 2, 3. Les domaines de recherche en utilisant des systèmes hétérologues comprennent des protéines membranaires, la signalisation....

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Protocole

1. ligaturer le gène d'intérêt dans le site répressible de Vector

  1. Obtenir un vecteur inductible tel que pcDNA5 / FRT / TO ou pcDNA4 / TO.
  2. Analyser le gène d'intérêt pour tous les sites de restriction potentiellement sensibles dans le milieu du gène qui sont également dans le site de clonage multiple du vecteur choisi par un logiciel d'analyse d'ADN silico 4.
  3. Des techniques utilisant de chevauchement PCR standard 4, flanquent le gène d'intérêt avec les deux sites de reconnaissance d'enzymes de restriction choisies (qui ne figurent pas dans le gène d'inté....

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Résultats

Pour créer rapidement un modèle d'expression inductible, nous avons utilisé des cellules HEK293 qui expriment la protéine tétracycline répresseur (TR) (par exemple, T-REx-293) et des vecteurs qui contiennent des séquences d'opérateur de tétracycline (TetO) entre le promoteur CMV et le site de clonage multiple (par exemple, pcDNA4 / TO). Lorsqu'il est transfecté dans des cellules 293-trex, l'expression du gène d'intérêt dans pcDNA4 / TO est réprimée, .......

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Discussion

Transfection est un protocole largement utilisé pour l'expression des protéines et de la recherche, avec de nombreuses variantes différentes pour améliorer la cohérence et la stabilité expression. réactifs de transfection transitoire offrent un moyen simple, facile à utiliser le protocole où la cellule et la protéine d'intérêt peuvent être analysés dans les heures durant la nuit à partir du moment de la transfection. Malheureusement , cette approche peut être imprévisible lorsque le mode d'analyse requiert u.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n'ont rien à dévoiler.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par la Fondation Israël Sciences [Subventions 1721/12, 1368/12 et 1444/16] (AP). AP est affilié à Brettler Center et David R. Bloom Centre, Faculté de Pharmacie, Université hébraïque de Jérusalem.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
pcDNA et commerce ; 4/TO Vecteur d’expression de mammifèreThermoScientific FisherV102020
pcDNA&trade ; Vecteur d’expression de mammifères 5/TOThermoScientific FisherV103320
PureLink Quick PCR Kit de purificationInvitrogenK310001
Swift&trade ;   ; Thermocycleur MaxProEsco  ;n.a
Enzymes de restrictionThermoScientific FisherER0501
Agarose  ;Lonza50004
PureLink Kit d’Extraction Rapide de GelInvitrogenK210012
NanoDrop 2000cThermoScientific FisherND-2000C
T4 DNA LigaseThermoScientific FisherEL0011
One Shot® ; TOP10 Chimiquement compétent E. coliThermoScientificFisherC404006  ;
Ampicilline (Sodium), USP GradeGold BioA-301-5
Tryptone pour la microbiologieMerck6.19305E+13
Extrait de levureBD worldwide212750
SIF6000R Agitateur incubéLAB COMPANION45H118
NucleoSpin® ; plasmideMacherey Nagel740588.25
MS 300V AlimentationMajor ScienceMP-300V
Owl&trade ; EasyCast&trade ; B1A Mini Gel Système d’électrophorèseThermoScientific FisherB1A
T-REx&trade ;-293 lignée cellulaireInvitrogenR710-07
DMEM (1x), liquide (hyperglycémie)Gibco41965-039
HindIII-HF® ;NEBR3104S
ApaINEBR0114S
CutSmart® ; TamponNEBB7204S
pcDNA&trade ; 6/TR  ; Vecteur d’expression de mammifèreThermoScientific FisherV102520
Sérum fœtal bovin (FBS), qualifié, approuvé par l’UE, origine Amérique du SudGibco10270106
HEPES Buffer Solution (1 M)Biological Industries03-025-1B
Pénicilline-Streptomycine SolutionBiological Industries03-031-1B
L-Alanyl-L-Glutamine (stable Glutamine) (200 mM)Biological Industries03-022-1B
Heracell&trade ; 150i CO2 IncubateurThermoScientific Fisher51026406
MSC-Advantage&trade ; Enceinte de sécurité biologique de classe IIThermoScientific Fisher51025411
Chlorhydrate de blasticidine SSigma-Aldrich15205-25MG
Dulbecco' s Solution saline tamponnée au phosphate (DPBS) modifiée, sans chlorure de calcium et chlorurede magnésium Sigma-AldrichD8537-500ML
Trypsine-EDTA (0,05 %), rouge de phénolGibco25300054
Double Neubauer Ruled HemacytometerHausser Scientific31000
Opti-MEM I Sérum réduit MediumGibco31985070
TransIT® ;- LT1 Réactif de transfectionMirusMIR 2300
lamelles en verre, épaisseur #1, 12 mm de diamètre rondKnittel GlassGG-12
BioCoat&trade&trade ; Poly-D-Lysine (PDL)Corning354210
Eau, Culture Cellulaire QualitéBiological Industries03-055-1A
Doxycycline hyclateSigma-AldrichD9891-1G
Fura-2, AM esterBiotiumBTM-50034
Pluronique® ; F-127Sigma-AldrichP2443-250G
µ ;-Slide 8 Wellibidi80826
(E)-CapsaïcineTocris462
Olympus IX70 Microscope à fluorescenceOlympusn.a
Lambda DG-4 Commutateur de longueur d’ondeSutter Instrumentsn.a
EXi Caméra de microscopie à fluorescence bleueQImagingn.a
Logiciel d’imagerie du rapport de fluorescence MetaFluorDispositifs moléculairesn.a
Tubes en borosilicate à paroi minceInstruments de sutterB150-110-7.5HP
Instruments de suttertubes en borosilicate à paroi standardB150-86-7.5HP
Dimethyl sulfoxyde anhydreSigma-Aldrich276855
P1000 extracteur de micropipettesSutter InstrumentsP-1000
MF-900 MicroforgeNARISHIGEn.a
Système de perfusion ValveBankAutoMate Scientific
Digidata® ; 1440A Système d’acquisition de données à faible bruitDispositifs moléculairesn.a
Axopatch 200B AmplificateurDispositifs moléculairesn.a
pCLAMP 10.6Logiciel Dispositifs moléculairesn.a
micromanipulateurSutter InstrumentsMP-225
de

Références

  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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Réimpressions et autorisations

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