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1。 Aggresomeドナー細胞の調製モノマー赤色蛍光タンパク質(MRFP)または強化緑色蛍光タンパク質(EGFP)タグ付きヒト完全長(FL)のDISC1のトランスフェクション
- シード1.5×10 6/10センチメートルディッシュヒト神経芽細胞腫のNLF(NLF、フィラデルフィアの小児病院、フィラデルフィア、ペンシルバニア州)10 10cmディッシュ内の細胞と一晩増殖。 NLFの細胞は、L-グルタミン、ペニシリン/ Strepomycin、10%FBSを添加したRPMI-1640培地で培養される。翌日、細胞は70〜80%コンフルエントになっているはずです。
- 一時的に15μgのプラスミドDNAとMetafecteneトランスフェクション試薬(Biontex、Martinsried、Germany)でそれぞれ10cmディッシュをトランスフェクション。簡単に説明すると、10cm皿に、15μgのプラスミドDNAと30μlのMetafecteneは、750μlののOpti-MEMに添加し、混合し、室温で20分間インキュベートした。 5皿をpcDNA3.1 mRFPを/ EGFPプラスミド単独でのeGFPタグ付きヒト(フロリダ州)のDISC1と5皿でトランスフェクトした。
2。 Aggresomeトランスフェクトされたドナー細胞からの精製
ここで説明されたプロトコルは、脳組織13と大きな凝集体とアグレソーム14を単離するためのプロトコルからレヴィー·ボディを浄化するための方法を組み合わせたものです。すでに既存の方法は、洗剤の使用量に基づいているので、細胞浸潤アッセイのアプリケーションのための界面活性剤を含まないタンパク質の分離は非常に重要です。
- トランスフェクションの48時間後には、eGFPおよびmRFP/eGFP-DISC1の発現をモニターし、蛍光顕微鏡( 図1)に基づくアグレソームの形成を確認します。
- 1Xプロテアーゼ阻害剤カクテルを追加(ロシュ、インディアナポリス、インディアナ州)とPrecellys24ホモジナイザー(ベルタン技術、フランス)を用いて細胞を破壊し、PBS pHは7.4、400μlのPBSそれぞれとスクレープで細胞を洗浄します。簡単に言えば、2 mlの溶解チューブに1 mlの細胞懸濁液を加え、10セラミックビーズを追加します。 3×60秒パルスで細胞を溶解します。プロセスの機械的な力かもしれない37前述のサンプル内の温度を上げる℃のような注意が溶解処理後のサンプルを氷上に寒さに注意する必要があります。
- 氷の上のセルを冷却し、37℃で60分間、10mMのMgCl 2、40 U / mlのDNaseとインキュベートを追加°C
- 80%、50%、PBSのpHは7.4(各10ml)中の20%スクロース(w / v)の溶液を調製する。
- 50パーセントと20パーセント、続いて2ミリリットル80%スクロースを皮切りに、15mlファルコンチューブにショ糖勾配を準備します。徐々に勾配を注ぎ、既に注ぎ層を乱さないように注意してください。 4℃で1000×gで15分間、遠心勾配の上の層消化ライセートを℃に
- 慎重に、PBS pH7.4の5倍量とピペットとミックスで50〜80%のショ糖層との間の相間を収集します。 4℃、1000×gで15分間遠心さらに2回洗浄を繰り返します。この中間期では、アグレソームは蛍光であり、紫外線下で顕微鏡で可視化することができる。
- 上清を捨て、250から500μLのPBS(pH7.4)中でペレットを再懸濁します。このペレットは、精製アグレソーム( 図2)が含まれています。
3。 mRFP/eGFP-DISC1アグレソームと受信者のSH-SY5Y細胞の治療
- シード5×10 4個の受信者のSH-SY5Yヒト神経芽腫細胞恒常的に24ウェルプレートの各ウェル中の滅菌カバーグラス上のGFP-DISC1(598から854)を発現する。 SH-SY5Y細胞は、ペニシリン/ストレプトマイシン、非必須アミノ酸(NEAA)および10%FBSを添加したDMEM/F-12培地で培養される。
- 24時間後、各ウェルに10μlを加えると48〜72時間インキュベートする。
- PBSのpHは3×7.4細胞を洗浄し、5分間は0.04%トリパンブルーで細胞外の蛍光を消光する。
- 氷上で10分間PBS pH7.4中4%PFAで細胞を固定し、DAPIマウント培地(Invitrogen、米国)とゴールドを長引かせると滅菌H 2 Oで1回洗浄し、ガラススライド上にカバースリップをマウントします。
- /取り込みを確認するZスタック画像に受容細胞によって発現募集タンパク質との共局在化によって外因的に適用アグレソームの侵攻。
まだ、外因性タンパク質の取り込み/侵入は基本的に宿主細胞タンパク質の募集と並行して検出されないことがあります。私たちの例では、mRFPをタグ付きDISC1アグレソームリクルート可溶性GFPタグDISC1(598から854)は、宿主細胞( 図3を参照)によって発現されたタンパク質を。写真はツァイスLSM 510共焦点またはツァイスAxioVisionのApotome2顕微鏡で撮影した。
4。組換えDISC1の世代(598から785)
前の刊行物では、自己会合ドメインの存在に基づいて、自己の対話への様々なDISC1タンパク質断片の能力を分析した。最強多量性向4( 図4)表示されているすべてのタンパク質の中でテストした人間のDISC1(598から785)を断片化します。従って、ヒトDISC1(598から785)は、(いいえpET15bにクローニングした大腸菌で発現し、N末端6 -ヒスチジンタグを含むvagen、マディソン、ウィスコンシン州)、 大腸菌 BL21-(lDE3)はロゼッタ(Novagen社製、米国)、および4に記載されているように 8モル/ l尿素で変性条件下で精製した。要するに、プロトコルは以下の通りです。
- BL21-(IDE3)ロゼッタE.大腸菌を OD 600に5mMの5 MM-アルギニン塩酸、硫酸マグネシウム、100μg/ mlのcarbencillin、35μg/ mlのクロラムフェニコールを含む2×500ミリリットル2YTで増殖させた:0.6から0.8とDISC1(598から785)の発現を誘導した1mMのIPTGで。
- DISC1(598から785)を37℃で4時間発現させ、発現は、遠心分離により菌体を収穫によって終了されました。
- 細菌ペレットを50mlのTE緩衝液(50mMのトリス-HCl pH 8.0、5mMのEDTA)と2mMのPMSF、1%TX-100、250μg/ mlのリゾチーム、20mMのMgCl 2および400 U/50 mlに再懸濁した完全な溶解を確実にするためにDNアーゼIは、反応が穏やかに攪拌しながら室温で30分間インキュベートした。
- 10mMのβ-mercaptを追加さらに30分間oethanol(ME)と500mMのNaClとインキュベートする。
- 4℃で30分間20.000グラムで細菌封入体をスピンダウン
- 50mMのトリスpH8.0、5mMイミダゾール、500mMのNaCl、8M尿素および10mMのβ-MEを含む、4℃で30分間20.000グラムで遠心分離して破片を除去し、50mlの抽出バッファーでペレットを再懸濁し℃、
- 抽出バッファーでNi-NTAアガロースマトリックスを洗う。室温で2時間、Ni-NTAマトリックスを用いて再懸濁し、preclearedタンパク質抽出物をインキュベートする。
- 12mMのイミダゾールを含有する抽出バッファーでNi-NTAマトリックスを洗う。
- 50mMトリス、500mMのNaCl、300 mMイミダゾール、8M尿素、1mMのPMSF、5mMのEDTAおよび10mMのβ-MEを含む15mlの溶出緩衝液でゆっくりタンパク質を溶出する。
- 10mMのβ-MEを含むPBS pH7.4に段階的にタンパク質を透析する。
1リットルの細菌培養液から始まるそれは、組換えDISC1(598から785)protの50 mgまで単離することが可能であるEIN。
α-シヌクレインのリフォールディング
α-シヌクレインを用いた実験のために、組換えタンパク質500μgの(Sigma-Aldrich社製、米国)を1 mg / mlの濃度でPBSに溶解した。オリゴマーを得るためには、フォールディング℃で、前の出版物10で説明した37℃で一晩行った。
5。 DyLight594有する組換えDISC1(598から785)のラベリング
- 前に後続のラベリング処理、DISC1(598から785)タンパク質が、β-MEから解放されました。したがって、タンパク質は1:2,000の希釈で、PBS pH7.4に3回透析する。
- ラベル1、製造業者の使用説明書に従ってDyLight 594マレイミド(サーモサイエンティフィック社、米国)とMG DISC1(598から785)。短期では、PBS(pH7.4)に1 mg / mlのタンパク質を分解し、遊離チオール基を回収するの5mM TCEPを追加します。室温で2時間反応し、インキュベートをDMF溶解染料の20μlを添加する。
- PBSのpHにタンパク質3 xを透析2時間ごとに1:2000の割合で7.4。
実行されたNi-NTAカラムでアフィニティー精製のHis 6 -タグベースの標識タンパク質の純度を一層高めるために。
- 10mlのPBS pH7.4で1ミリリットルNi-NTAマトリックス(Qiagen、ドイツ)を洗浄します。
- 列に標識し、透析タンパク質を適用し、それが徐々に列の上に走らせた。
- 3×20 mlのPBS pH7.4でタンパク質を洗う
- 溶出液量を減らすために、Ni-NTAカラムに色のバンドを監視しながら、PBS pH7.4の500mMイミダゾール滴下してタンパク質を溶出する。
- 2時間ごとに1:2000の希釈の10mM NAPI pH7.4に溶出液3 xを透析する。
- 溶出液は、液体窒素中で5×100μlのサンプルとスナップ凍結でアリコートをフィルタ処理するためのフィルタ滅菌0.45μmのシリンジを使用しています。各100μlアリコートで1μg/ mlの - タンパク質の総量は0.5であるべきです。
オプションconcentrationステップ
- stereotacticalラットの注射のために、タンパク質は、速度-VAC(エッペンドルフコンセントレータ5301)で10倍に濃縮した。最終バッファ条件は100mMのNAPIだった。
α-シヌクレインのラベリング
組換えα-シヌクレインのラベリングと精製は、ニッケル(Ni-NTAカラム)DISC1(598から785)に平行して行われました。合計出発材料は、500μgの代わりにDISC1(598から785)は1 mgであった。
6。ラベル付けされた組換えDISC1(598から785)タンパク質と受信者のSH-SY5Y細胞の治療
- シード5×4受信側のSH-SY5Yヒト神経芽腫細胞は恒常的に24ウェルプレートの各ウェル中の滅菌カバーグラス上のGFP-DISC1(598から854)を発現する。
- 5から10μg/ mlの濃度で細胞培養培地に標識タンパク質を追加し、48〜72時間インキュベートする。
- PBSのpHは3×7.4細胞を洗浄し、抽出が渇きを5分では0.04%トリパンブルーでellular蛍光。
- 氷上で10分間PBS pH7.4中4%PFAで細胞を固定し、DAPIマウント培地(Invitrogen、米国)とゴールドを長引かせると滅菌H 2 Oで1回洗浄し、ガラススライド上にカバースリップをマウントします。
- レーザー共焦点顕微鏡を走査することによって生成されたZスタック画像に受容細胞によって発現募集タンパク質と共局在して外因的に適用組換えタンパク質の取り込み/侵攻を確認します。しかし、内因性のタンパク質の募集は基本的に宿主細胞タンパク質の侵攻と並行して検出されないことがあり、Zスタック画像はまだタンパク質の侵襲的な性質を確認することができます。
私たちの例のRECに。 DISC1(598から785)*少なくとも一部の新兵に可溶性DISC1(598から854)は、宿主細胞( 図5Aを参照)によって発現されたタンパク質をGFPタグ付き。組換えα-シヌクレインの侵略が、ノー募集のため( 図5B)が示されている。写真を撮ったツァイスLSM 510共焦点上またはツァイスAxioVisionのApotome2顕微鏡。
濃縮の注射でさえ動物の灌流後に検出することができる注射部位の周りにタンパク質の拡散でMPFC結果にDISC1(598から785)*を標識した(2.5μg/μLのの約4μl)を、ローダミンのfiltersetを含むPBS pH7.4中4%PFA。今回の例ではDISC1(598から785)はニューロンの異なる数によって巻き取られると、Zスタック画像( 図6)を使って監視できます。
一般的には、他のタンパク質の注射は、次にここで使用されているものは、必ずしも細胞浸潤につながらない。侵入イベントがタンパク質の性質上基本的に依存している、それにもかかわらず、きれいな精製は、さらなる分析のための前提条件です。
7。代表的な結果
NLFの細胞から精製された組換えフロリダDISC1-EGFPから成るアグレソームは、受取人、SH-SY5Y CEを侵略共焦点顕微鏡( 図3)との共局在化によって見られるように、低効率でLLS(約0.3%5)。既報の通り、DISC1(598から785)が発現し、 大腸菌から精製4多量に形成された大腸菌は、ポジティブコントロール( 図5B)のように並列で使用されていたα-シヌクレインと同様の約20%5( 図5A)の効率で均等に細胞侵襲的であった。標識された組換えDISC1(598から785)、Eから発現させ、精製し多量体タンパク質は、定位的にラットの内側前頭前野(; PUM、ベイダー、ヒューストン、Korth、未発表の図6)に注入したときに大腸菌は in vivo においてもニューロンに細胞侵襲的であった。

図1のNLF神経芽細胞は一過性のFP-DISC1(赤色)を発現する。赤色蛍光アグレソームはdeteすることができます細胞内CTED。

ショ糖勾配で精製後2。精製mRFPをタグ付きDISC1アグレソーム図 。

図3に侵攻アグレソームの蛍光画像。 mRFPをタグ付きflDISC1アグレソームはDISC1には、(598から854)を過剰発現する可溶性のGFPタグSH-SY5Y神経芽腫細胞を用いて精製し、インキュベートした。ラベル付きアグレソームの取り込みはレーザースキャン顕微鏡(Zeiss LSM 510)上のZ-スタックイメージングによって監視されています。

図4 recのSEC-プロファイル。 S704とC704の一塩基多型(SNP)を含むDISC1(598から785)。両方の変異体は、順序付けられたオリゴマーの中断および高分子量MULTの形成を示すimers(赤矢印)。この写真はLeliveld らの出版物。、生化学、2009年から変更されています。

図5。侵襲DyLight標識組換えDISC1(598から785)の蛍光Zスタック画像。水溶性のGFP-DISC1を(598から854)を発現するSH-SY5Y神経芽細胞は、5μg/ mlの濃度で標識された組換えタンパク質とともにインキュベートした。 (A)は赤の集計はRECの侵略を示しています。 DISC1(598から785)タンパク質と黄色のドットの集合体に水溶性のGFP-DISC1(598から854)の動員を示す。 (b)組換えα-シヌクレイン(赤)が約20%の頻度で募集せずに細胞に侵入する。 拡大図を表示するには、ここをクリックしてください 。

図6の免疫蛍光画像注入されたラベルが付いた組換えDISC1(598から785)タンパク質。 Z-スタックイメージングはRECの存在を確認する。 DISC1(598から785)の神経核(NeuN、緑)に対する抗体で染色したラット皮質ニューロンにおけるタンパク質。