MRP4는 세포 이동에 최근에 밝혀 역할 등 다양한 주기적 뉴클레오티드 종속 신호 이벤트를 조절한다. 우리는 섬유 아세포 이전의 미세 조정 조절에 중요한 역할을 고유 MRP4의 상호 작용 체의 식별 결과 MRP4의 하류 분자 표적을 해명하기 위해 직접하지만, 다각적 인 접근 방법을 설명합니다.
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MRP4는 세포 이동에 최근에 밝혀 역할 등 다양한 주기적 뉴클레오티드 종속 신호 이벤트를 조절한다. 우리는 섬유 아세포 이전의 미세 조정 조절에 중요한 역할을 고유 MRP4의 상호 작용 체의 식별 결과 MRP4의 하류 분자 표적을 해명하기 위해 직접하지만, 다각적 인 접근 방법을 설명합니다.
약제 내성 단백질 4 (MRP4)은 막 수송의 ATP 결합 카세트 가족의 일원이며, 주기적 뉴클레오티드의 내생 유출 수송이다. 세포 내 사이 클릭 염기 농도를 조절함으로써, MRP4는 세포 이동을 포함한 다수의 환상 뉴클레오티드 - 의존성 세포 사건을 조절할 수있다. 이전에는 MRP4의 부재, 섬유 아세포 세포가 세포 내 환상 뉴클레오티드의 더 높은 수준을 함유 빠르게 마이그레이션 수 보였다. 이러한 발견의 기본 메커니즘을 이해하기 위해서, 우리는 직접 아직 다각적 인 접근 방식을 채택했다. 먼저, 질량 분광법에 의해이어서 면역을 사용 MRP4 과발현 세포 시스템에서 MRP4 잠재적 상호 작용 단백질 복합체를 격리. MRP4의 상호 작용 체에 고유 한 단백질을 식별 한 후, 우리는 신호 전달의 맥락에서 이러한 단백질 - 단백질 상호 작용의 역할을 탐구하는 독창성 통로 분석 (IPA)을 이용했다. 우리는 포를 밝혀세포 이동에 MRP4의 효과의 주요 중재자로 세포 이동에 MRP4 단백질 복잡하고 확인 F - 굴지의 tential 역할. 이 연구는 또한 철새 현상의 핵심 선수로 캠프 및 cGMP의의 역할을 강조했다. 높은 콘텐츠 현미경을 사용하여, 우리는 세포 마이그레이션 분석을 수행하고 섬유 아세포의 이동에 MRP4의 효과가 완전히 캠프에 의존 키나제 A (PKA)의 액틴 세포 골격 또는 억제의 중단에 의해 폐지되는 것을 관찰했다. 실시간 마이그레이션 셀에 변조 신호 시각화하기 위해, 우리는 PKA 활성을 측정하기위한 FRET 기반 센서를 활용 발견, Mrp4 마이그레이션의 첨단 근처 더 편광 PKA 활동의 존재 - / -에 비해 섬유 아세포, Mrp4 + / 섬유 아세포를 +. 이것은 차례로 피질 액틴 형성을 증가 이전의 과정을 증대. 우리의 접근 방식은 MRP4 하류 작용하는 단백질의 식별을 가능하게하고 이상 우리에게 제공섬유 아세포 마이그레이션 MRP4 의존 조절에 관여하는 메커니즘의보기.
세포 이동은 복잡한 여러 단계의 프로세스입니다. 연구는 이주 세포 중 선행 및 후행 가장자리에 편광되는 것으로 나타났습니다. 셀 몸이 앞으로 이동하는 세포 외 기질에 부착함으로써, 리딩 엣지가 필요한 견인을 제공합니다. 마지막으로, 가장자리 자료를 후행 후면 첨부 파일 및 마이그레이션주기 1, 2를 완료합니다.
효율적인 세포 이동에 대한 세포 편광은 세포 내 신호의 공간 분리에 의해 조절된다. 이러한 캠프와 같은 셀룰러 두 번째 메신저는 미세 조정 방향 셀 마이그레이션 3,4에 필요한 신호 이벤트의 구획화을 중재. 최첨단 캠프와 캠프에 의존 키나제 PKA 활동의 우선 축적은 방향성 세포 이동 5,6의 핵심 역할을한다. 이러한 라스 관련 C3의 보툴리눔 독소 기판 (RAC) 및 세포 분열 조절 단백질 (42) 동족체 또는 Cdc42, PK 작은 GTP 아제를 인산화함으로써,A는 최첨단 액틴 관련 단백질 2/3 ARP (2/3)를 활성화하고 lamellipodia 7-9의 형성을 유도한다. PKA는 항 - 캡핑 화제 인산화, 혈관을 확장하여 막 신축 10,11의 진동주기를 조절하는, 인 단백질 (VASP)를 자극.
막 - 결합 유출 운송 (3)에 의해 전) 합성 아데 닐 레이트 사이 클라 제, 포스 포에 의해 ⅱ)의 악화, 그리고 ⅲ) 교통으로 : 세포에서 캠프 레벨은 세 가지 주요 프로세스에 의해 조절된다. 다제 내성 단백질 4 (MRP4), 순환 뉴클레오티드의 내생 유출 수송 등의 막 수송, 기능의 ATP 바인딩 카세트 (ABC) 가족의 일원. 따라서, MRP4는 세포 내 캠프 수준을 조절할 수 있으며, 캠프에 의존하는 세포는 11 ~ 13 신호. - / -, 섬유 아세포는 순환 뉴클레오티드의 상대적으로 높은 수준을 포함하고 빠른 C를 마이그레이션 우리는 이전 Mrp4에 있음을 보여 주었다Mrp4 + / + 섬유 아세포 (14)에 ompared. 우리는 또한 섬유 아세포 이전에 주기적 뉴클레오티드의 이상성 효과를보고했다. 이전의 연구에 근거하고 Mrp4는 우리의 발견 - / - 섬유 아세포 마이그레이션 과정 중 더 편광 캠프를 포함, 우리는 섬유 아세포의 이동이 MRP4 매개 규제 캠프 의존한다는 가설을 세웠다. 하류 메커니즘을 이해하기 위해 직접 아직 다각적 접근했다.
관련 및 MRP4와 상호 작용의 단백질을 식별하기 위해, 우리는 이상 MRP4을 표현하는 HEK293 세포에서 MRP4 함유 고분자 복합체를 면역. 질량 분석기를 사용하여, 우리는 여러 MRP4 - 상호 작용하는 단백질을 확인하고 독창성 통로 분석 (IPA)를 사용하여 자신의 상호를 분석 하였다. IPA는 (구조 및 기능 모두) 단백질 - 단백질 상호 작용을 분석하고 특히 생리와 병리에 자신의 기여를 탐구하는 유용한 도구입니다문헌과 실험 증거 (15, 16)에 따라 이벤트. IPA는 캠프 및 cGMP의 분자 (17) 신호 키 어디 F-액틴은 세포 이동의 맥락에서 MRP4의 주요 다운 스트림 대상이라고 지적했다. 이러한 데이터는 더 높은 콘텐츠 현미경으로 확인 하였다. 높은 콘텐츠 현미경 캡처하고보다 편리하고 정확하고 높은 처리량 방법 (18) 이러한 세포 이동과 같은 세포 행동을 분석 할 수 있습니다. 고 함량 현미경 데이터는 섬유 아세포 이동에 MRP4의 효과가 완전히 PKA 17 액틴 세포 골격 또는 억제의 중단에 폐지되어 보였다.
또한, 우리는 포스터 공명 에너지 전달 (FRET)을 실시간으로 세포를 이전에 PKA 역학을 모니터링 PKA 센서 기반의 사용. FRET 기반 키나제 센서는 일반적으로 CFP와 YFP의 형광 19-21에 의해 형벌 특정 인산화 기판 펩타이드로 구성되어 있습니다. pmAKAR3는 향상과 나된다mbrane는 forkhead 관련 도메인 1 (FHA1)와 PKA 기판 순서 LRRATLVD 5,22를 포함 FRET 기반 PKA 센서를 대상으로. PKA 촉매 서브 유닛이 증가하여 pmAKAR3의 인산화는 CFP와 YFP (19) 사이의 신호를 FRET. 센서로 지질 개질 영역의 삽입은 특히 막 구획 23, PKA 역학 모니터링 세포막에 타겟팅.
pmAKAR3를 사용하여, 우리는 증명이 Mrp4 마이그레이션의 첨단 - / - 결과적으로 세포의 리딩 엣지 (17)의 대뇌 피질 굴지의 형성을 증가 Mrp4 + / + 섬유 아세포,보다 더 편광 PKA의 활성을 나타내 섬유 아세포. 함께, 이러한 이벤트는 MRP4의 부재에서 더 나은 휴대 편광 빠르게 방향 세포 이동의 결과. 우리의 구체적이고 직접적인 방법은 MRP4 주요 다운 스트림 대상을 식별하는 중요한을 제공하지만, 같은섬유 아세포 마이그레이션 MRP4 의존 규제의 아직 미개척기구.
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1. 독창성 통로 분석
2. 높은 콘텐츠 현미경
3. 포스터 공명 에너지 전달 (FRET)
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섬유 아세포 이동에 MRP4의 효과를 연구하기 위해, 우리는 높은 함량 현미경 (14)을 이용하여 상처 치유 검정을 사용 하였다. 정확한 상처에서 격리 MEFs에의 합류 단일 층에 만들어진 하나 Mrp4 - / - 또는 Mrp4 + / + 마우스, 이미지는 24 시간 동안 1 시간 간격으로 촬영 하였다. Mrp4 + / + MEFs에 (그림 2)에 비해 MEFs에 - / - 우리는 Mrp4에 대한 높은 이동 속도를 관찰했다. Mrp4 + / + MEFs에이 상처를 덮도록 약 20 시간을 요구하는 반면, MEFs에 - / - 상처가...
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세포 이동은 상처 치유를 포함한 많은 중요한 생리학적 사건에서 없어서는 안 될 역할을 하는 복잡한 과정입니다1,2. 비정상적인 세포 이동은 종양 전이 및 혈관신생과 같은 치명적인 사건을 유발할 수 있습니다24,25. 따라서 정상적인 신체 기능을 유지하기 위해서는 세포 이동의 미세 조절이 필요합니다.
고함량 현미경18을 사용하여 MRP4 결핍 MEF가 야생형 섬유아세포에 비해 더 빠르게 이동한다는 것을 입증했습니다14. 기존의 스크래치 상처 분석과 달리 여기의 현미경은 자동화된 편리하고 일관되며 처리량이 높은 방식으로 상처 치유 분석을 수행합니다. 소프트웨어는 i) 상처 폭의 변화, ii) 상처 영역 내 세포 합류의 변화, iii) 상대 상처 밀도(RWD)의 세 가지 개별 지표를 기반으로 세포 이동률을 분석합니다. RWD는 상처 부위 외부의 공간 세포 밀도에 비해 상처 부위 내부의 공간 세포 밀도를 측정...
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이 작업은 미국 국립보건원(National Institutes of Health) 보조금 R01-DK080834 및 R01-DK093045의 지원을 받았습니다. 원고를 편집해 주신 CCHMC Medical Writer J. Denise Wetzel에게 감사드립니다.
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Lipofectamine 2000 | Invitrogen(캘리포니아주 칼즈배드) | 11668-027 | |
| DMEM | Invitrogen (캘리포니아주 칼즈배드) | 11965-092 | |
| IncuCyte Zoom | Essen BioScience | ||
| 96-well IncuCyte Image-Lock 마이크로플레이트 | Essen BioScience | 4493 | |
| Latrunculin B | Sigma-Aldrich(미주리주 세인트루이스). | DMSO | |
| H-89 | Enzo Life Sciences (Farmingdale, NY) | BML-EI196 | DMSO |
| 35mm 유리 바닥 접시에 재고 | (MatTek 코퍼레이션; Ashland, MA) | P35G-1.5-20-C | |
| Fibronectin | Sigma-Aldrich(미주리주 세인트루이스). | F1141 | |
| Opti-MEM 환원 혈청 배지 | 인비트로겐(캘리포니아주 칼즈배드) | 31985-088 | |
| FRET 현미경 시스템 | 올림푸스 도립 현미경 (IX51) | ||
| CCD 카메라 | 일본 하마마츠 | ORCA285 | |
| SlideBook software 5.5 | Intelligent Imaging Innovation (콜로라도주 덴버) | ||
| Ingenuity Pathway Analysis software | IPA, QIAGEN Redwood City,Forskolin | ||
| Tocris (Ellisville, MO). | 1099 | 100% EtOH | |
| DMEM F-12 재고 | Invitrogen (캘리포니아주 칼즈배드) | 11330-057 | |
| HBSS | Invitrogen (캘리포니아주 칼즈배드) | 14025-134 | |
| Excel | Microsoft | ||
| PBS | Invitrogen(캘리포니아주 칼즈배드) | 10010-023 | |
| 트립신/EDTA 용액(TE) | 인비트로겐(캘리포니아주 칼즈배드) | R-001-100 | |
| 페니실린-스트렙토마이신 | 인비트로겐(캘리포니아주 칼즈배드) | 15140-122 |
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