배양 한 세포에서 세포, 세포질 전체 길이 DISC1 단백질 aggresomes와의 표시, multimeric 재조합 DISC1 단백질 조각의 생성, 정화 및 세포 침공 E. 대장균에 설명되어 있습니다. 세포 invasiveness은 세포 배양과 뉴런에받는 사람 세포에 표시됩니다 생체 내 stereotactical 뇌 접종 후.
배양 한 세포에서 세포, 세포질 전체 길이 DISC1 단백질 aggresomes와의 표시, multimeric 재조합 DISC1 단백질 조각의 생성, 정화 및 세포 침공 E. 대장균에 설명되어 있습니다. 세포 invasiveness은 세포 배양과 뉴런에받는 사람 세포에 표시됩니다 생체 내 stereotactical 뇌 접종 후.
단백질 집합이 알츠하이머 병 (Aβ, 타우) neurodegenerative 질병에, 예를 들어, 같은 만성, 퇴행성 뇌 조건의 일반적인 특징으로 볼 수 있으며, 파킨슨 병 (α-synuclein), 헌팅턴 병 (polyglutamine, huntingtin) 등. 단백질 집합 방해 proteostasis으로 인해 발생하는 것으로 생각되며, 발생 및 misfolded 단백질의 저하 사이의 불균형을 즉. 노트의 같은 단백질은 가족 형태의 희귀 한 변종의 돌연변이 아르 이러한 질병의 산발적 인 형태로 집계 찾아 볼 수 있습니다.
정신 분열증은 많은 경우에 영구와 돌이킬인지 적자와 함께가는 만성 진보적 인 뇌 상태입니다. 후보 유전자 접근 방식에서 우리는 중단 인 정신 분열증 1 (DISC1), 만성 정신 질환 1, 2 결합과 스코틀랜드의 가정에서 복제 유전자가 brai에 불용성 응집체로 발견 될 수 있는지의 여부도 조사N 정신 분열증 3 산발적 가지 경우. SMRI의 CC를 사용하여, 우리는 CMD과 가지 경우 약 20 %에서 발견되지만 생화학 분류 한 후 neurodegenerative 질병과 일반 컨트롤이나 환자가 sarkosyl - 불용성 DISC1의 immunoreactivity. 체외의 후속 연구는 DISC1의 집계 성향은 질병 관련 다형성 S704C 4에 의해 영향을 것을 발표하고, 체외에서 생성 된 DISC1 aggresomes는 Aβ 6 표시 된 것과 유사한 5, 타우 7-9, α 세포 침습적 있다는 - synuclein 10, polyglutamine 11, 또는 SOD1 집계 12. 이러한 연구 결과는 우리 CMD와 가지 경우 적어도 일부, 통합 DISC1을 가진 단백질 conformational 장애 될 수 있다는 제안하라는 메시지가 나타납니다.
여기에 우리가 포유류의 세포에서 DISC1 aggresomes를 생성하는 방법을 설명, 자당 기울기에 올려 정화 및 세포 invasiveness의 studi 위해를 사용하는에스. 마찬가지로, 우리는 독점적으로 multimeric C-터미널 DISC1 조각, 라벨을 생성하고 세포 invasiveness 연구를 위해 정화 방법에 대해 설명합니다. DISC1의 재조합 multimers 사용하여 우리는 비슷하게 표시 합성 α-synuclein 조각에 관해서는 유사한 세포 invasiveness를 얻을 수 있습니다. 우리는 또한 stereotactically받는 동물의 뇌에 주입 할 때이 조각은 생체에서 촬영되어 표시됩니다.
1. Aggresome 기증자 세포의 준비 : Monomeric 레드 형광 단백질 (mRFP) 또는 향상된 그린 형광 단백질 (eGFP) 태그 인간 전체 길이 (FL) DISC1의 Transfection
2. AggresomeTransfected 기증자 세포의 정화
여기에 설명 된 프로토콜은 뇌 조직의 13 대형 집계 및 aggresomes 14 분리 할 수있는 프로토콜에서 Lewy - 몸을 정화 할 수있는 방법의 조합입니다. 이미 기존 방법은 세제의 사용, 세포 invasiveness의 assays의 응용 프로그램에 대한 세제없는 단백질의 고립을 기반으로하기 때문에 중요합니다.
3. mRFP/eGFP-DISC1 Aggresomes로받는 SH-SY5Y 세포 치료
그러나 외인성 단백질의 이해 / 침략은 본질적으로 숙주 세포 단백질 모집과 병렬로 감지되지 않을 수 있습니다. 이 예에서는 mRFP는 태그 DISC1 aggresomes 모집 용해 GFP 태그 DISC1 (598-854) 숙주 세포 (그림 3 참조)에 의해 표현 단백질을. 사진은 Zeiss LSM 510 공 촛점 또는 Zeiss Axiovision Apotome2 현미경에 촬영 된 것입니다.
4. 재조합 DISC1의 세대 (598-785)
이전 발행물에서 우리는 자기 협회 도메인의 존재에 따라 자기 상호 작용에 다양한 DISC1 단백질 조각의 능력을 분석했다. 모든 단백질 중에는 인간의 DISC1 (598-785)는 (그림 4) 강한 multimerization 성향에게 4 표시 테스트 조각. 따라서, 인간 DISC1 (598-785)가 (없음 pET15b으로 복제 된vagen, 매디슨, 위스콘신)은 E. 표현 6 히스티딘 태그 N-터미널을 포함 대장균 BL21-(lDE3)이 로제 (Novagen, 미국), 그리고 4에 설명 된대로 8 몰 / 리터 요소의 denaturing 조건 하에서 정화. 즉, 프로토콜은 아래 설명되어 있습니다.
1 L 세균 시작 문화에서 그 재조합 DISC1 (598-785) 제자의 50 밀리그램까지 분리 할 수 있습니다EIN.
α-synuclein의 refolding
α-synuclein의 경우, 재조합 단백질 500 μg (시그마 - 알드리치, USA)와 실험은 1 MG / ML의 농도에 PBS에 용해되었다. oligomers를 구하려면 refolding이 37 박을 수행 한 ° C로 이전 간행물 10에 설명되어 있습니다.
5. DyLight594와 재조합 DISC1 (598-785)의 라벨
추가로 표시된 단백질의 순도를 높이기 위해 그의 6 태그 니켈 NTA 열이 수행에 친 화성 - 정화 기반.
선택 concentration 단계
α-synuclein의 라벨링
재조합 α-synuclein의 라벨 및 정화 (니켈 NTA 열) DISC1 (598-785)에 병렬로 수행되었다. 총 출발 물질은 500 μg 대신 DISC1 (598-785) 1 밀리그램했다.
6. 레이블 재조합 DISC1 (598-785) 단백질과받는 SH-SY5Y 세포 치료
우리의 예를 들어 REC합니다. DISC1 (598-785) * 최소 부분 모집에 용해 DISC1 (598-854) 숙주 세포 (그림 5A를 참조)에 의해 표현 단백질을 GFP 태그. 재조합 α-synuclein의 침략 있지만 모집합니다 (그림 5B) 표시됩니다. 사진이 촬영 된Zeiss LSM 510의 공 촛점 또는 Zeiss Axiovision Apotome2 현미경.
집중의 주입으로도 동물의 재관류 후 감지 할 수있는 주사 사이트 주변의 단백질의 확산에 mPFC 결과에 DISC1 (598-785) *로 표시 (2.5 μg / μl의 ca. 4 μl), rhodamine의 filterset와 PBS 산도 7.4의 4퍼센트 PFA. 이 예에서는 DISC1 (598-785)은 뉴런의 고유 한 숫자에 의해 촬영되어 있으며 Z-스택 영상 (그림 6)에 모니터링 할 수 있습니다.
일반적으로 사람들이 여기서 사용하여 다른 단백질의 주입이 반드시 셀 침략으로 이어질하지 않습니다. 침공 이벤트가 단백질의 특성에 근본적으로 의존 그럼에도 불구하고 깨끗한 정화는 추가 분석을 위해 필수입니다.
7. 대표 결과
NLF 세포에서 재조합 FL DISC1-eGFP 정화 구성된 Aggresomes는받는 SH-SY5Y CE를 침공낮은 효율의 재편 (약 0.3 % 5) 등의 공 촛점 현미경 (그림 3)과 colocalization 볼. 이전에보고 된 바와 같이, DISC1 (598-785)는 표현과 E.에서 정화 대장균은 multimers 4 긍정적 인 제어 (그림 5B)로 병렬로 사용 된 α-synuclein 그와 유사한 약 20 % 5 (그림 5A)의 효율성을 동일하게 휴대 침습적 있었다 형성했다. 표시 재조합 DISC1 (598-785)는 표현과 E.에서 정화 multimeric 단백질이 stereotactically 쥐의 내측 전두엽 피질 (; Pum, 베이더, 휴스턴, Korth, 게시되지 않은 그림 6)에 주입했을 때 대장균은 세포 침습적 생체의 뉴런을했다.

그림 1. NLF의 neuroblastoma 세포는 transiently FP-DISC1 (빨간색)를 표현. 레드 형광 aggresomes는 dete 수 있습니다세포 내에서 cted.

그림 2. 자당 기울기에서 정화 한 후 DISC1 aggresomes을 mRFP 태그 정화.

그림 3. 침략 aggresomes의 형광등 그림. mRFP 태그 flDISC1 aggresomes는 SH-SY5Y neuroblastoma 세포와 정화와 incubated되었습니다 overexpressing 용해 GFP 태그 DISC1 (598-854)을. 분류 aggresomes의 이해는 레이저 스캔 현미경 (Zeiss LSM 510)에 Z-스택 영상에 의해 모니터링된다.

그림 4. REC의 SEC - 프로필입니다. S704과 C704 단일 염기 polymorphisms (SNP)을 포함 DISC1 (598-785). 두 변종은 주문 oligomerization의 중단과 높은 분자량의 복수의 형성을 보여imers (빨간색 화살표). 이 사진은 Leliveld 외의 기사., 생화학 2009 수정됩니다.

그림 5. 침해 DyLight - 라벨 재조합 DISC1 (598-785)의 형광 Z-스택 사진. 수용성 GFP-DISC1 (598-854)를 표현 SH-SY5Y의 neuroblastoma 세포가 표시와 incubated되었습니다, 5 μg / ML의 농도에서 재조합 단백질. (A) 레드 집계는 REC의 침략을 보여줍니다. DISC1 (598-785) 단백질과 노란색 점을 합산로 용해 GFP-DISC1 (598-854)의 영입을 나타냅니다. (B) 재조합 α-synuclein (빨간색)은 20 %의 주파수로 채용하지 않고 세포를 침공. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .

의 그림 6. Immunofluorescent 사진주입 라벨, 재조합 DISC1 (598-785) 단백질. Z-스택 영상은 REC의 존재를 확인합니다. neuronal 핵 (NeuN, 녹색)에 대한 항체 물들 쥐 대뇌 피질의 뉴런에서 DISC1 (598-785) 단백질.
이 연구에서 우리는 transfected neuroblastoma 세포 라인, 준비와 재조합 DISC1 단백질 종의 라벨 및 체외 및 생체 내받는 세포의 세포 침공 실험에서의 응용 프로그램에서 mRFP/eGFP-DISC1 aggresomes의 정화에 대해 설명합니다.
기본 mRFP/eGFP-DISC1 aggresomes의 정화는 Lewy 몸과 같은 구조와 큰 합산 13, 14을 분리 프로토콜에서 개발하지만, 세제의 사용을 방지하고, 발생할 수있는 세포 침략 허위 긍정적의 위험을 최소화하기 위해 바뀌 었습니다 세제 - 용이 막 침투로 인해.
한 가지 가능한 미래의 개선은 더욱 aggresomes에서 완전히 별도의 남아있는 세포막과 세포 골격에 sonication하여 aggresomes의 순도를 증가시키기에 있습니다. 증가 전반적인 순도함으로써, 대형 aggresomes mA에 대해 기록 된 총 침공 이벤트의 수y는 5 증가. Google에서 제안하는 3 상 자당의 제한된 정의가 다른 단백질 종의 aggresomes 충분한인지 여부를 테스트 할 수 있으며, 이런 의미에서 프로토콜 여기서 설명은 개별 최적화를위한 출발점으로 간주해야합니다. 정화의 aggresomes은 자당의 흔적 크게 전체 생산량을 축소하지 않았습니다을 제거하기 위해 손, 추가 세척 단계 (세제없이)에 매우 강력한 것으로 판명.
이전 발행물에서 우리는 DISC1의 올리고머 조립은 C-말단 4 (그림 4)에서 서로 다른 multimerization 도메인에 의존 것을 설명했다. 우리는 E.의 재조합 용해 표현이 조각을 선택 대장균 및 후속 니켈 NTA 정화. 그 multimerization를 모니터링하고 α-synuclein과 같은 설명 셀 침습적 단백질과의 세포 invasiveness을 비교하기 위해 형광 염료 DyLight594와 DISC1 (598-785)를 표시하고, 비교하여똑같이 표시 α-synuclein의와 세포 invasiveness. 재조합 DISC1 조각의 세포 invasiveness은 크게 기본, 전체 길이 DISC1 aggresomes을 가능성은 작은 크기와 훨씬 더 높은 순도로 인한의에 비해 증가했다. 다시 말하지만, 순도는 세포 invasiveness에 결정적인 역할을 보인다.
우리의 예에서 침입 aggresomes는 recombinantly 가용성, 즉 세포 분산 형태로 표현 된 대상 셀 라인의 가용성 homologue 단백질을 모집. 이 Z-스택 영상을 통해받는 셀 범위 안에서 침해 aggresomes 및 재조합 단백질의 colocalization 수 있기 때문에받는 사람 세포주의 형광 단백질 (예 : GFP 또는 RFP)의 표정은 장점이 될 것이다.
셀 침습적 DISC1의 aggresomes과 multimeric 조각 표현과 E.에서 정화 대장균은 DISC1, DI에 관한 단백질 conformational 질병의 정의 기능 될 수SC1opathies 15.
촬영 방해가 :
자당 기울기 정화 후 낮은 aggresome 수율 :
이 프로토콜에 소개 자당 기울기는 eGFP/mRFP-DISC1 (FL) aggresomes 잘 작동합니다. 다른 단백질로 구성된 Aggresomes은 변수 차원이 될 수 있습니다 따라서 자당 농도는 다른 사용자가 최적화되어야합니다.
재조합 단백질의 부족 정화 :
재조합 단백질의 정제 과정에서 세균 오염 물질은 또한 프로토콜의 이후 단계에 표시됩니다. contaminations을 방지하려면 SDS-PAGE에서 단백질을 실행하고 재조합 단백질은 Coomassie - 블루와 얼룩의 순수한 이상 95% 수 있는지 확인하십시오. 최고의 품질과 수율을 보장하기 위해 프로토콜은 각각의 단백질에 최적화되어야한다.
낮은 라벨 EF재조합 단백질의 ficiency :
무료 SH-그룹을 포함하는 모든 contaminations은 단백질의 효율적인 라벨이 감소합니다. 따라서 광범위한 투석 및 니켈 NTA 기반의 정화는 필수입니다.
관심 없음 충돌이 선언 없습니다.
뒤셀도르프 (Düsseldorf)의 대학 의료 학부 Forschungskommission의 교부금으로 지원하는 CKVB에,이 작품은 CK와 JPH, DFG (GRK1033 고 1679/3-1)에 신경 세포 - ERANET 발견 (BMBF 01EW1003)에 의해 재정 지원되었다.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 시약 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 코멘트 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| RPMI 1640 | Invitrogen | 11875-093 | 매체는 숙주 세포 라인에 따라 달라집니다. 최적받는 셀 라인은 사용자에 의해 결정됩니다. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| DMEM/F-12 | Invitrogen | 11320-033 | 매체는받는 사람 세포 라인에 따라 달라집니다. 최적받는 셀 라인은 사용자에 의해 결정됩니다. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| PBS | Invitrogen | 14190-250 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Metafectene | Biontex | T020-1.0 | 다른 transfection의 시약은 잘 작동 할 수 있지만, 우리의 프로토콜 테스트되지 않았습니다. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 니켈 NTA 아가로 오스 | Qiagen | 30210 | 실험 Qiagen에서 Ni_NTA 아가로 오스 짓을 한 다른 공급 업체뿐만 아니라 작동합니다. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| DNase I | 로슈 | 04716728001 | aggresomes 정화의 과정에서 RNase 무료 DNase 필요가 없습니다. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 자당 | 시그마 - 알드리치 | S0389 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Opti-가상 | Invitrogen | 31985-062 | 혈청 무료 매체뿐만 아니라 작동 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 페니실린 / 스트렙토 마이신 | Invitrogen | 15140122 | SH-SY5Y과 NLF 매체에 보완 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 비 필수 - 아미노 산 (NEAA) | 시그마 - 알드리치 | M7145 | SH-SY5Y 매체에 대한 보완 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Trypan 파랑 0.4 % | 시그마 - 알드리치 | T8154 | 독성 시약 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| DyLight 594 마leimide | 열 피셔 과학 | 46,608 | 안정적인 thioether 채권을 형성 시스테인 반응을 염색 감소. 다른 색상 사용할 수 있습니다. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 5301 농축기 (speedvac) | Eppendorf | 5301 000.210 | 단백질은 집중되어야하는 경우에만 필요합니다. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| LSM 510 및 Axiovision Apotome2 | Zeiss | 제조업체의 카탈로그를 참조하십시오 | 두 현미경은 Z-스택 이미징을 수행 할 수있는 능력을 숨기 죠. 이 침공 이벤트의 견고하고 심각한 평가 필수입니다. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 세포 배양 플라스틱 재료 | Nunc | 10cm 요리 # 172958, 24 잘 접시 # 142475 | 다른 플라스틱 재료의 사용은 재조합 단백질 또는 aggresomes 및 플라스틱 표면의 상호 작용에 영향을 미칠 수 있습니다. 여기에 설명 된 이외의 자료를 테스트하지 않았습니다. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 특정 재료와 장비의 표. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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