אנו מציגים פרוטוקול כדי להשיג חתימות פרוטיאומיה מבנית של מקרופאגים האנושית ואת ליישם את זה נחישות ההשפעה של סביבה חמצן נמוך על מקרופאג קיטוב.
מאמר שיטה
אנו מציגים פרוטוקול כדי להשיג חתימות פרוטיאומיה מבנית של מקרופאגים האנושית ואת ליישם את זה נחישות ההשפעה של סביבה חמצן נמוך על מקרופאג קיטוב.
המקרופאגים הם תאים חיסוניים מולדת מעורב מספר פונקציות פיזיולוגיים ועד תגובות למחלות זיהומיות רקמות הומאוסטזיס. הפונקציות השונות של תאים אלה קשורים הברית ההפעלה שלהם, אשר נקרא גם קיטוב. תיאור מדויק מולקולרית של polarizations שונים אלה היא עדיפות בתחום הביולוגיה מקרופאג. זה כרגע הוא הודה כי בגישה רב-ממדי הכרחי לתאר איך קיטוב נשלטת על ידי אותות סביבתיים. בדו ח זה, אנו מתארים פרוטוקול המיועד להשיג את החתימה פרוטיאומיה מבנית של polarizations שונים ב מקרופאגים אנושי. פרוטוקול זה מבוסס על כימות ללא תווית של ביטוי חלבון מקרופאג המתקבל בבית-ג'ל fractionated ותוכן פירוק התאית Lys C/טריפסין-מעוכלים. אנו מספקים גם פרוטוקול מבוסס על עיכול תוך-פתרון ו לגירויי כאב תוך התמקדות fractionation להשתמש כחלופה. בגלל ריכוז חמצן הוא פרמטר הסביבתיים הרלוונטיים ברקמות, אנו משתמשים בפרוטוקול זה לחקור את הרכב האטמוספירה איך או סביבה חמצן נמוך משפיע על הסיווג של מקרופאג קיטוב.
המקרופאגים הם תאים חיסוניים מולדת מעורב מספר פונקציות פיזיולוגיים ועד רקמות הומאוסטזיס, כולל הסרה של מוות תאים ו remodelling של מטריצה חוץ-תאית1תגובות למחלות זיהומיות. תאים אלה מאופיינים חזק פנוטיפית2 שמתרגמת מדינות רבות הפעלה אפשריים, אשר נקראים גם polarizations. תיאור מדויק מולקולרית של polarizations שונים אלה היא עדיפות בתחום הביולוגיה מקרופאג3. זה הוצע לסווג אלה polarizations באמצעות הדיכוטומיה M1/M2 כביכול, שבו M1 מייצג פרו דלקתיים ו M2 מייצג מקרופאגים אנטי דלקתיות. מודל זה מתאים גם מצבים פתולוגיים שונים כמו זיהומים חריפים, אלרגיה, השמנת יתר4. עם זאת, רקמות דלקתי כרוני, סרטן, זה הוכח כי סיווג זה אינו מסוגל להבין את הרפרטואר פנוטיפי הרחב שמציגים מקרופאגים מסוימים סביבות הסלולר5,6, 7. הקונצנזוס הנוכחי הוא מקרופאג קיטוב יותר מתואר באמצעות מודל רב-ממדי כדי לשלב את אותות מסוימים microenvironmental8. מסקנה זו אושרה באמצעות ניתוח transcriptomic של מקרופאגים האנושי מראה כי המודל M1/M2 הוא יעיל בתיאור שהושג polarizations9.
המחקר הציג שואפת לספק פרוטוקול להשיג חתימות פרוטיאומיה מבנית של polarizations שונים ב מקרופאגים אנושי. אנחנו מתארים כיצד להבדיל מקרופאגים האנושי בסביבות של רמות החמצן שונים ולקבל פפטידים פרוטאום מקרופאג כל לביצוע של כימות ללא תווית. כימות זו מאפשרת ההשוואה של רמות ביטוי של חלבונים שונים. כמו מחקר בתאי גזע חשף את חשיבות החמצן הסביבה פרמטר מפתח10, אנו שואפים להבין כיצד פרמטר רקמות יכולים להשפיע על קיטוב מקרופאג בבני אדם. לחץ חלקי של חמצן נמצאה בטווח מ-3 עד 20% (לחץ אטמוספרי סך) בגוף האדם, שבו 20% מקביל בערך מה הוא נפוץ של חממה התרבות התא (הערך המדויק הוא בסביבות 18.6% בזמן נטילת הנוכחות של מים בחשבון).
עבודה קודמים הראו כי מכתשי נבדלים בין-תאי מקרופאגים מ פונקציונלי, נקודת מורפולוגי של נופים11 וכי ההבדלים הללו הם כנראה חלקית עקב רמות החמצן שונים שאליהם הם חשופים12. יתר על כן, מקרופאגים הנגזרות מח עצם מראים יכולת מוגברת כדי phagocytize חיידקים כאשר הם נחשפים בסביבת חמצן נמוך12. האפקט ההפוך נמצאה עבור מקרופאגים האנושי הבדיל THP113, אך תוצאות אלו תומך את הרעיון כי חמצן הוא מווסת של ביולוגיה מקרופאג וכי זהו צורך להבהיר את התפקיד הזה ברמה המולקולרית בתוך המקרופאגים אנושי. במחקר הקודם, אנחנו החלת בגישה פרוטאומיקס לטיפול בבעיות אלה. על ידי מדידת רמות הביטוי אלפי חלבונים בו-זמנית, אנו הדגיש את ההשפעה של חמצן על קיטוב, מספק רשימה של סמנים מולקולריים חדשים. הצלחנו גם להתייחס ממצאים אלה כמה פונקציות מקרופאגים. ראוי לציין, מצאנו כי הקצב של phagocytosis של מוות תאים הוגדל ב IL4/IL13-מקוטב מקרופאגים, אשר היה קשור קולטנים upregulation של ALOX15 כפי ניתוח פרוטיאומיה מבנית14. במחקר הנוכחי, אנו נתאר כיצד לבצע ניתוח כזה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דגימות דם אדם (LRSC) מתורמים בריאים, מבטל את מזוהה, התקבלו EFS (שירות דם הלאומית הצרפתית) במסגרת פרוטוקול מורשה (CODECOH DC-2018-3114). תורמים נתן הסכמה חתומים לשימוש של דם.
1. הכנת מאגר ומדיה
2. בידוד של תאי תאי דם היקפיים (PBMCs) של מערכת Leukoreduction קאמרית (LRSC)
3. מגנטי תיוג ובידוד של CD14+ תאים (Monocytes)
4. ציפוי של Monocytes
5. קיטוב של מקרופאגים-יום 6
6. תרבית תאים בתנאים חמצן נמוך
7. פירוק ועיכול בג'ל (פרוטוקול 1)
הערה: זה, בסעיפים הבאים, מתוארים שני פרוטוקולים המשמשים כדי להשיג פפטידים ולבצע ניתוח LC-MS/MS. פרוטוקול 1 מתאר פירוק התא ואת בג'ל fractionation עיכול, פרוטוקול 2 מתאר פירוק התא בפתרון ואחריו בפתרון לעיכול, fractionation באמצעות שיטת התמקדות לגירויי כאב.
8. חלבון החילוץ ועיכול בפתרון (פרוטוקול 2)
9. בפתרון עיכול (פרוטוקול 2)
10. לנקות מחסנית (פרוטוקול 2)
11. fractionation על ידי התמקדות לגירויי כאב (פרוטוקול 2)
הערה: פפטידים מופרדים על-פי נקודות לגירויי כאב שלהם באמצעות fractionator של חופש-ג'ל על רצועה 13 ס מ המכסים מגוון pH 3 עד 10. השתמשנו הפרוטוקול. הבא מסופקים על ידי הספק (מסוכמים להלן):
12. לנקות הרווארד המנגנון עמודה סי18 הפוכה פוסט-הפורום הישראלי לאנרגיה (פרוטוקול 2)
13. ניתוח של נתונים פרוטיאומיה מבנית, ביואינפורמטיקה18
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
החל מ היקפיים תאי תאי דם (PBMCs) מתקבל על ידי צנטריפוגה דיפרנציאלית, הפרוטוקול מאפשר השגת אוכלוסייה של CD14+ ומונוציטים עם טוהר המוערך של יותר מ- 98% על ידי cytometry זרימה (איור 1). אלה ומונוציטים בגיחות מובחנים לכיוון polarizations השונות (איור 2). כאשר נבחר של fractionation-ג'ל, ההעברה על ג'לים מרחביות-דף זה מותאם כדי להשיג את המספר של להקות הרצוי הלהקות הדליות (איור 3). העיכול בגיחות מ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מכיוון פרוטאומיקס הוא כלי רב עוצמה כדי ללמוד הביטוי של חלבונים שונים תא שלם או תאים subcellular, אופטימיזציה של פרוטוקול פירוק תא ועיכול של חלבונים טופלה על ידי מספר מחקרים. יש שלוש מחלקות עיקריות של שיטות, הכוללים בג'ל עיכול (עיכול חלבונים במטריצת לזיהוי ג'ל)17, עיכול פתרון18 , דוגמת בעזרת מסנן הכנה19. שיטה זו, בשלב הראשון מתואר אוניברסלית, דווח שהפגינו הפארמצבטית נמוכה, אובדן אפשרי של חלבונים על מסנן20. בג'ל לעיכול היא שיטה ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין ניגודי אינטרסים.
AM ממומן על-ידי התוכנית מנהיג קבוצה צעירה (ATIP/Avenir Inserm-CNRS), על ידי לה ליגה נאסיונאל חדר מרווח וחדיש le סרטן ו la Fondation ARC למזוג לה רשרש sur le סרטן. אנו מודים מארייט Matondo מספקטרומטריית לפלטפורמה ביולוגיה (UTECHS MSBIO, מכון פסטר, פריז). אנו מודים לורן אנדרסון על אותה קריאה של כתב היד.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| תחנת עבודה היפוקסיה | אוקספורד Optronix | Hypoxylab | |
| C6 ציטומטר זרימה | BD | Accuri C6 | |
| אוריאה | Agilent Technologies | 5188-6435 | |
| חומצה פורמית (FA) | ARISTAR | 450122M | |
| R-250 Coomassie כחול | Biorad | 1,610,436 | |
| ליפופוליסכריד, E.Coli (LPS) | Calbiochem | 437627 | |
| ערכת ניקוי דו-ממדית | GE Healthcare | 80-6484-51 | |
| RPMI 1640 בינוני, תוסף גלוטמקס | Gibco | 61870044 | |
| HEPES 1 M | Gibco | 15630-080 | |
| MEM תמיסת חומצות אמינו לא חיוניות (NEAA) 100X | Gibco | 11140-035 | |
| פוספט חוצץ מלח (PBS) 1X | Gibco | 14190-094 | |
| עמודת מכשירי הרווארד הפוך C18 מיקרו ספין טור | הרווארד | מכשיר 74-4601 | |
| EDTA 0.5 M, pH 8.0 | Invitrogen | AM9260G | |
| NuPAGE Bis-Tris 4-12% | Life Technologies SAS | NP0321 BOX | |
| CD14 מיקרו-חרוזים אנושיים | Miltenyi Biotec | 130-050-201 | |
| עמודת הפרדת MACS LS | Miltenyi ביוטק | 130-042-401 | |
| גורם מגרה מושבת מקרופאגים (M-CSF) | Miltenyi Biotec | 130-096-485 | |
| אינטרלוקין 4 (IL4) | Miltenyi Biotec | 130-093-917 | |
| אינטרלוקין 13 (IL13) | Miltenyi Biotec | 130-112-410 | |
| אינטרפרון גמא (INFγ) | Miltenyi Biotec | 130-096-482 | |
| CD14-FITC (שיבוט TÜ K4) | Miltenyi Biotec | 130-080-701 | |
| MACSmix מסובב צינור | Miltenyi Biotec | 130-090-753 | |
| חומצה טריפלואורואצטית (TFA) | פירס | 28904 | |
| טריפסין/Lys-C Mix | PROMEGA | V5073 | |
| מיני שלם, קוקטייל מעכב פרוטאז ללא EDTA תמיסת | 11836170001 | ||
| Roche ( Histopaque 1077) | Sigma Aldrich | 10771-100ML | |
| Accumax | Sigma Aldrich | A7089-100ML | |
| סרום אנושי מפלזמת AB זכר אנושי (SAB) | Sigma Aldrich | H4522-100ML | |
| תמיסת אלבומין סרום בקר (BSA) 30% | סיגמא אולדריץ' | A9576-50ML | |
| בסיס | טריזמה סיגמא אולדריץ' | T1503 | |
| גליצרול | סיגמא אולדריץ' | 49767 | |
| &בטא;-מרקפטואתנול | סיגמא אולדריץ' | M3148 | |
| ברומופנול כחול | סיגמא אולדריץ' | 114405 | |
| נתרן דודציל סולפט (SDS) 20% | סיגמא אולדריץ' | 5030 | |
| אמוניום ביקרבונט | סיגמא אולדריץ' | 9830 | |
| אצטוניטריל | סיגמא אולדריץ' | 34888 | |
| דיתיותרייטול | סיגמא אולדריץ' | 43819 | |
| יודואצטמיד | סיגמא אולדריץ' | 57670 | |
| תיאוריאה | סיגמא אולדריץ' | T8656 | |
| CHAPS | סיגמא אולדריץ' | C9426 | |
| ערכת בדיקת מיקרו BCA | ThermoFisher | 23235 | |
| 5 מ"ל פיפטת פלסטיק סטרילית | VWR | 612-1685 | |
| Thermomixer C Eppendorf | VWR | 460-0223 | |
| Sep-Pak tC18 מחסניות פאזה הפוכה, 100 מ"ג | מים | WAT036820 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה