1つの細胞の脂質滴を単離するための技術)は、酵母細胞および2)ヒト胎盤が提示される。両方の手順は、液滴の中心を含有する得られた浮遊層が容易に、眼によって視覚化抽出し、純度についてウェスタンブロット分析によって定量化することができる密度勾配遠心分離である。
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方法論記事
* These authors contributed equally
1つの細胞の脂質滴を単離するための技術)は、酵母細胞および2)ヒト胎盤が提示される。両方の手順は、液滴の中心を含有する得られた浮遊層が容易に、眼によって視覚化抽出し、純度についてウェスタンブロット分析によって定量化することができる密度勾配遠心分離である。
脂肪滴は、ほとんどの真核および特定の原核細胞で見つけることができる動的な細胞小器官である。構造的には、液滴は、リン脂質単分子膜に囲まれた中性脂質のコアで構成されています。液滴の細胞の役割を決定する際に最も有用な技術の1つは、液滴と共に単離することができ、結合したタンパク質のプロテオーム同定されている。分裂酵母とヒト胎盤絨毛細胞:ここでは、二つの方法が2幅広い真核生物からの脂肪滴とその結合したタンパク質を分離するために記述されている。両方の技術は、違いがありますが、mainメソッド - 密度勾配遠心分離を - 両方の製剤で共有されている。これは、提示された液滴分離技術の広い適用可能性を示している。
第一のプロトコルにおいて、酵母細胞は、その細胞壁の酵素消化によって、スフェロプラストに変換される。結果としてフェロプラストはその後紳士ですLYゆったりホモジナイザーで溶解。フィコール密度勾配を提供するために、溶解物に添加し、そして混合物を3回遠心分離する。第一のスピンの後、脂質滴は、小胞体(ER)、原形質膜、および液胞と共に遠心分離管の白色フローティング層に局在している。二つの連続スピンはこれらの他の3小器官を除去するために使用される。結果は滴と結合したタンパク質を持っている層である。
第二のプロトコルでは、胎盤絨毛細胞は、細胞がゆったりホモジナイザーでホモジナイズするトリプシンで酵素消化によりヒト満期胎盤から単離され、DNA分解酵素Iをされています。低速·中速遠心分離工程は、未破壊細胞、細胞破片、核、ミトコンドリアを除去するために使用される。スクロース密度勾配を提供するために、ホモジネートに添加し、混合物を他の蜂巣から脂質滴を分離するために遠心分離されるR画。
両方のプロトコルにおける脂肪滴の純度は、ウェスタンブロット分析によって確認される。両方の調製物からの液滴画分は、その後のプロテオームとlipidomic分析に適している。
細胞の脂質滴は、細胞内で複数の機能を果たす動的小器官である。それらはエネルギーに変換またはリン脂質合成のために使用することができる中性脂質の貯蔵のハブである。液滴は、アテローム性動脈硬化症、肥満症および関連する代謝疾患を含む生理学的および病理学的状態において中心的役割を果たし、また、感染症1,2。さらに、それらは、バイオディーゼル燃料のための魅力的な供給源である。
脂肪滴の細胞の役割に関する多くの情報は、幅広い生物3から精製された液滴のプロテオミクスおよびlipidomic分析から得られている。これらの生物は、細菌4,5、酵母6-11含ま12,13植物、14を線虫、そして15,16飛ぶました。ヒトの代謝性疾患における脂肪滴の役割への関心を考慮すると、液滴はまた、培養動物細胞であり、aから単離されているニマル組織。培養細胞株は、3T3-L1脂肪細胞17、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞K2 18、ヒトhepatocyes 19,20、および上皮細胞系21が含まれている。液滴が単離されたから動物組織は、マウス骨格筋22、肝臓23、及び乳腺23が含まれている。上述したように、ほとんどの液滴の分離の研究の目標は、中性およびリン脂質に結合した因子およびlipidomic分析プロテオーム解析を実行することである。
中性脂質以来 - 脂質滴の最も多い成分は - ほとんどの他の細胞材料よりも緻密であり、液滴の分離は、従来、密度勾配遠心分離を用いて行われた。その手法は、ここで紹介するの両方プレップの目玉です。従来の技術は、培養6,24分裂酵母細胞からの液滴の分離を視覚的に結合され、変更されたおよび胎盤組織から得られたヒト細胞をnoncultured。目標は、液滴分離のための出発点に、2つの非常に異なる細胞型を選択することによって、この技術の広い適用可能性を示すことである。この手法は、ほとんどの生物からの液滴を分離したい方のために有用であるはずである。
プロトコル1は、真核細胞分裂の間に25滴形成を観察するためのモデルとして使用されてきた分裂酵母、 シゾサッカロミセス·ポンベから脂質滴の単離が記載されている。出芽酵母サッカロミセス·セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)は、脂質滴生物学を研究するためのモデル生物として広く使用されている。プロトコル1は、生物や強調されている準備の違いの両方に適用可能である。
プロトコル2は、ヒト満期胎盤から得た順にある胎盤絨毛細胞から脂肪滴の単離を記載している。ザ·満期胎盤のコレクションは、安全かつ倫理的に脂肪滴のかなりの数が含まれ、容易に入手可能なヒト組織26、200〜250を得するユニークな機会を提供します。これは、液滴が培養された細胞に由来高等真核生物における最も脂肪滴分離作業とは対照的である。これらの研究では、脂肪酸は、多くの場合、中性脂質の合成、従って、液滴の成長を促進する培養物に添加される。これは、脂質滴を、胎盤組織中の天然の条件下で形成される、ここでの作業とは対照的である。
脂肪滴の画分の純度は、細胞小器官マーカー抗体を用いたウェスタンブロット分析によって決定される。これら2つのプロトコルが、後続のプロテオームとlipidomic分析するのに適した脂肪滴画分が得られる。
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1。 (分裂)酵母細胞から脂肪滴を分離
酵母サッカロミセス·セレビシエ 、 出芽人気のモデル生物からの液滴の単離は、以下のプロトコル6とほぼ同じです。調剤の違いに注目している。
1。成長している酵母細胞
2。スフェロとその後の溶解に分裂酵母細胞への変換
3。密度勾配遠心
胎盤は、シングルトン妊娠前任期で自然分娩の発症に選択的帝王切開の配信を受けている健康な女性から採取した。被験者は、自分の胎盤を収集するための書面によるインフォームドコンセントを与えた。胎盤の収集、およびその後の使用は、テネシー大学からの承認を得て行われ、ノックス治験審査委員会の医学のテネシー大学大学院(#の8757Bと#3338、それぞれ)した。
1。ヒト胎盤絨毛細胞を単離する
プロトコルの第1部では、ペトロフらの以前公開されたプロトコルの変形である。26
次の解決策を準備します。
2。胎盤絨毛細胞をホモジナイズ
3。超遠心分離によって脂質小滴を単離する
特徴付ける脂質滴画分(プロトコール1及び2)
脂肪滴画分の回収および純度は、光又は電子顕微鏡と組み合わせてウエスタンブロットによって検証することができる。さらに、異なる遠心分離工程後のアリコートを収集することができ、浄化効率を決定するために保持される。ウェスタンブロッティングでは、tは上に他の膜画分に脂肪滴を比較するよりも、全細胞溶解物の当量を表し、脂肪滴の体積分率を比較することがより適切である総タンパク質含有量24の彼が根拠。
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期待通りに密度勾配遠心分離が働いていた場合、浮動層が脂肪滴が含まれている必要があり、高速スピンの進行を通じて、他の細胞小器官が枯渇する。
プロトコル1は、ウェスタンブロット、マーカー脂肪滴(Erg6p)に対する抗体、および酵母、ER(Dpm1p)、ミトコンドリア(Por1p)中の脂質滴と相互作用することが見出されている細胞小器官を用いて行った、原形質膜(Pma1p)、および液胞(Vma1p)。
各3スピンの浮遊層(ステップ3.7、3.10、及び3.13)を集め、等量のは、トリクロロ酢酸(15%最終濃度)で沈殿させ、水に可溶化した。各3スピンの細胞溶解物( 図3A、「リジン」)およびタンパク質プレップ13mlの( 図3A、「Spin1」、「Spin2」、および「Spin3」)をニトロセルロースに移し、12%SDS-PAGE上で分離した膜、およびオルガネラ仕様でイムノブロットFIC抗体。予想されたように、脂肪滴マーカータンパクErg6pは3スピン(
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このプロトコルの中の重要なステップ
培養細胞の成長中のメディアと細胞密度と一致していることを確認します。細胞の脂質滴はそれらに関連するタンパク質は、細胞が17培養された環境に大きく依存している点で独特である。したがって、細胞が成長する培地と細胞の密度は、密接に溶解する前に監視されるべきである。
脂肪滴のタンパク質組成物は、酵母細胞の増殖期の関数である。一部のタンパク質は、固定相に対する対数増殖期に小滴に結合される。また、効率のスフェロプラストは、酵母細胞の増殖期の関数である。後者は酵素処理に対してより耐性であるため、対数増殖期の細胞を静止期の細胞よりフェロプラストの高い収率を有するであろう。
10トン ">細胞をオープン破る優しい技術を使用してください。
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著者らは、競合する経済的利益を宣言していません。
この作品は、PDにし、JM低から医師の医療教育研究財団(テネシー大学)賞で持続可能なエネルギー教育研究センター賞(テネシー大)、PDに米国心臓協会賞13SDG14500046によってサポートされていました彼の揺れインキュベーター、卓上遠心、およびウエスタンブロット分析装置の使用のためにエリック·T. Boder(テネシー大学);、著者らは、フェロプラストに分裂酵母を変換するためのプロトコルのためにキャロラインLeplante(エール大学)に感謝し、センター彼らの超遠心機を使用するための環境バイオテクノロジー(東大テネシー州)、酵母抗体についてのギュンター·ダウム(グラーツ大学技術、オーストリア);技術支援のための産婦人科(東大テネシー州の医療センター)の職員。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| プロトコル1 | |||
| 1。酵母細胞の増殖とスフェロプラストへの変換 | |||
| エジンバラミニマルメディア(EMM) | サンライズサイエンスプロダクツ | 2005 | |
| 抽出物と5つのサプリメント(YE5S) | サンライズサイエンスプロダクツ | 2011 | YE5S培地と各サプリメントの225 mg / ml:アデニニー、ヒスチジン、ロイシン、リジン、ウラシル。出芽酵母に相当するのはYPDです。 |
| YPDの粉 | の日の出の科学プロダクト | 1875 | のためのS.のセレビシae |
| >ソルビトール | フィッシャー科学 | BP439 | |
| 酵母の溶解酵素 | MP Biomedicals | 215352610 | |
| Trichoderma harzianumからのLysingの酵素 | Sigma-Aldrich | L1412 | |
| Zymolayse-20T | Sunrise Science Products | N0766391 | S. cerevisiae用 |
| BODIPY 493/503 | Invitrogen | D-3922 | |
| 顕微鏡スライド | フィッシャー・サイエンティフィック | 12-544-7 | |
| 顕微鏡カバーガラス | ッシャー・サイエンティフィック | 12-542-B | |
| プラスチック移送ピペット | フィッシャー・サイエンティフィック | 137115AM | |
| 1 L ガラス瓶 | |||
| 250 mlフラスコ | |||
| 2.8 Lフラスコ | |||
| 2。酵母脂質液滴分離 | |||
| トリス-HCl | フィッシャーサイエンティフィック | BP153 | |
| EDTA | フィッシャーサイエンティフィック | BP120 | |
| フィコール 400 | フィッシャーサイエンティフィ | BP525 | |
| 12-14k Spectra/POR 透析膜 | SpectrumLabs | 132680 | |
| EDTAフリープロテアーゼ阻害剤カクテル錠剤 | ロシュ・ダイアグノスティック | 11873580001 刺激性 | |
| ダウンス ホモジナイザー | Sigma-Aldrich | D9938 | |
| 超遠心チューブ 25 mm x 89 mm (SW28 用) | Beckman-Coulter | 355642 | |
| 12-14k Spectra/Por 透析膜 | SpectrumLabs | 132680 | |
| 温度制御シェーカー | ニューブランズウィック・サイエンティフィック | C25KC | |
| サーモ・ソルバル・レジェンド XTR 遠心分離機 | サーモ・サイエンティフィック | 75004521 | |
| スイングバケット遠心分離機ローター | Thermo-Scientific | 75003607 | |
| Fiberlite* F15-6x100y 固定角ローター | Thermo-Scientific | 75003698 | |
| 超遠心分離機 LB-M | ベックマン・コールター | ||
| SW28 超遠心分離機ローター | ベックマン・コールター | 342204 | |
| プロトコル 2 | |||
| <強い>1.胎盤絨毛細胞の単離 | |||
| 使い捨てアンダーパッド | フィッシャーサイエンティフィック | 23666062 | |
| オートクレーブ可能なパン(容器)、3 L | フィッシャーサイエンティフィ | 1336110 | |
| ファインハサミ、シャープシャープ、ストレート | ファインサイエンスツール | 1406011 | |
| ロンドンフォーセプス | ファインサイエンスツール | 1108002 | |
| デュモン #7b 鉗子 | ファインサイエンスツール | 1127020 | |
| カミソリの刃フィ | ッシャーサイエンティフィック | S65921CD-1 | |
| ッシャーサイエンティフィック | S1145 | ||
| 40メッシュスクリーン用スクリーンカップ | フィッシャーサイエンティフィック | S0770 | |
| フィッシャーブランド細胞染色剤100 μm | フィッシャーサイエンティフィ | 22363549 | |
| 150 mm シャーレ | フィッシャーサイエンティフィ | NC9054771 | |
| NaCl | フィッシャーサイエンティフィ | S642 | |
| KCl | フィッシャーサイエンティフィック | P333 | |
| KH2PO4 | フィッシャーサイエンティフィック | P386 | |
| Na2HPO4 | Fisher Scientific | S374 | |
| D-Glucose | Fisher Scientific | D16 | |
| HEPES | Fisher Scientific | BP310 | |
| 2.5% Trypsin 10x | Invitrogen | 15090046 | |
| DNase I grade II, from bovine pancreas | Roche Applied Science | 10104159001 | |
| Sodium bicarbonate solution | Sigma-Aldrich | S8761 | |
| 500 ml 三角フラスコ | |||
| 250 ml ビーカー | |||
| 15 ml 遠心チューブ | |||
| 10 ml 血清ピペット | |||
| 50 ml 遠心チューブ | |||
| DMEM | Invitrogen | 11965084 | |
| <強い>2。絨毛性胎盤細胞からの脂質液滴の単離 | |||
| Tris-HCl | フィッシャーサイエンティフィック | BP153 | |
| EDTA | フィッシャーサイエンティフィック | BP120 | |
| D-スクロース | フィッシャーサイエンティフィック | BP220 | |
| 炭酸ナトリウム | フィッシャーサイエンティフィック | BP357EDTA | |
| フリープロテアーゼ阻害剤カクテル錠剤 | ロシュ | 11873580001刺激性 | |
| デュースホモジナイザー | Sigma-Aldrich | D9938 | |
| 超遠心チューブ 25 mm x 89 mm (SW28 用) | Beckman-Coulter | 355642 | |
| 超透明遠心チューブ 14 mm x 89 mm (SW41 用) | Beckman-Coulter | 344059 | |
| 使い捨てホウケイ酸ガラス パスツールピペット | Fisher Scientific | 1367820C | |
| 生物学的安全フード | サーモサイエンティフィ | ||
| ウォーターバス | フィッシャーサイエンティフィック | ||
| 温度制御シェーカー | ニューブランズウィックサイエンティフィック | C25KC | |
| サーモソルバルレジェンドXTR遠心分離機 | サーモサイエンティフィック | 75004521 | |
| スイングバケット 遠心分離機ローター | サーモサイエンティフィック | 75003607 | |
| 超遠心分離機 LB-M | ベックマン・コールター | ||
| SW28 超遠心ローター | ベックマン・コールター | 342204 | |
| SW41 Ti 超遠心ローター | ベックマン・コールター | 331336 | |
| ウェスタン ブロット | |||
| IRDye 680 ヤギ 抗ウサギ IgG | LI-COR | 926-68071 | 希釈率 1:15,000 |
| IRDye 800CW ヤギ抗マウス IgG | LI-COR | 926-32210 | 希釈 1:5,000 |
| NuPAGE Novex 12% Bis-Tris gels | Invitrogen | NP0341 | |
| Primary antibodies for Protocol 1 | |||
| Erg6p | gift from Dr. G. Daum | Graz University of Technology, Austria | 希釈 1:5,000 |
| Dpm1p | Abcam | ab113686 | 4 μg/ml |
| Por1p | ギフト from Dr. G. Daum | Graz University of Technology, Austria | 希釈率 1:5,000 |
| Pma1p | gift from Dr. G. Daum | Graz University of Technology, Austria | 希釈率 1:10,000 |
| Vma1p (抗ATP6V1A) | Abcam | ab113745 | 0.5 μプロトコル |
| ml | |||
| Abcam | ab52355 | 2 μg/ml | |
| Calnexin | Cell Signaling Technology | 2679 | 希釈率 1:1,000 |
| GM130 | Biorbyt | orb40533 | 希釈率 1:25 |
| COX IV | Cell Signaling Technology | 4850 | 希釈率 1:1,000 |
| MEK1 | Biorbyt | orb38775 | 希釈率 1:50 |
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