La cytométrie en flux est un outil analytique puissant et largement utilisé qui permet d'évaluer quantitativement l'expression des protéines au niveau de la cellule unique, facilitant ainsi l'analyse des populations cellulaires hétérogènes et rares1,2,3. Bien que les approches conventionnelles de cytométrie en flux utilisent principalement des anticorps dirigés contre les antigènes de surface cellulaire, de nombreuses protéines fonctionnellement importantes, telles que les facteurs de transcription, les régulateurs du traitement de l'ARN et les récepteurs subissant une internalisation induite par un ligand, se localisent dans des compartiments intracellulaires. Par conséquent, ces protéines cytoplasmiques et nucléaires sont inaccessibles par les protocoles standards de marquage de surface. L'intégration de méthodes de marquage intracellulaire, qui impliquent la fixation et la perméabilisation des membranes cellulaires, a considérablement élargi l'utilité de la cytométrie en flux en permettant l'évaluation quantitative de protéines intracellulaires, de cytokines et d'intermédiaires de signalisation, tout en conservant les capacités haut débit et multiparamétriques de l'analyse classique par cytométrie en flux4,5,6,7.
Une limitation majeure dans la détection des protéines associées à la surface cellulaire et des protéines intracellulaires par cytométrie en flux réside dans la disponibilité d'anticorps appropriés et, dans de nombreux cas, dans la connaissance incomplète des séquences d'épitopes ou d'immunogènes8,9. Étant donné que les stratégies d'immunophénotypage reposent principalement sur des marqueurs de surface cellulaire, la plupart des anticorps disponibles commercialement et validés pour la cytométrie en flux sont monoclonaux, reconnaissent un seul épitope extracellulaire et sont préconjugués à des fluorochromes. En revanche, les anticorps polyclonaux sont capables de reconnaître plusieurs épitopes au sein d'une même protéine cible et sont couramment utilisés en immunobuvardage (western blot), en immunohistochimie ou en immunofluorescence. Toutefois, ces anticorps sont généralement non conjugués et ne sont donc pas directement compatibles avec les protocoles standards de cytométrie en flux. L'utilisation d'anticorps primaires non conjugués en combinaison avec des anticorps secondaires marqués par un fluorochrome offre une alternative souple qui élargit la gamme de cibles détectables et peut permettre une amplification du signal, avantage particulièrement utile pour les protéines peu abondantes.
Pour pallier ces limitations, nous avons optimisé un protocole de marquage des protéines dans des cellules d'érythroleucémie humaine K56210. Le marquage intracellulaire nécessite une fixation pour préserver la structure et l'état cellulaires, ainsi qu'une perméabilisation permettant aux anticorps d'accéder aux compartiments intracellulaires. Dans ce protocole, les cellules sont fixées au paraformaldéhyde (PFA), un fixateur de réticulation couramment utilisé qui maintient la morphologie cellulaire et peut augmenter la perméabilité de la membrane cellulaire dans certaines conditions11,12,13,14. La perméabilisation à l'éthanol (EtOH) permet aux anticorps d'entrer dans les compartiments intracellulaires, y compris d'accéder aux cibles nucléaires5,13,15. La perméabilisation est suivie d'un marquage à l'aide d'anticorps primaires polyclonaux non conjugués et d'anticorps secondaires conjugués à un fluorochrome. À l'aide de ce protocole, le traitement au PFA seul est utilisé pour la détection d'une immunoréactivité non membranaire, tandis qu'une étape supplémentaire de perméabilisation à l'EtOH est utilisée pour la détection de cibles nucléaires. L'évaluation de la spécificité du marquage nucléaire par compétition au peptide a montré une inhibition dépendante de la dose du lien anticorps par le peptide homologue, mais pas par un contrôle non spécifique. Dans l'ensemble, l'utilisation d'anticorps primaires polyclonaux non conjugués étend l'applicabilité de la cytométrie en flux au-delà de l'analyse conventionnelle des marqueurs de surface à l'aide d'anticorps conjugués à un fluorochrome, et offre une approche souple pour évaluer l'expression protéique intracellulaire à la résolution monocellulaire.