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방법 논문

운동 형광 기반 Ca2 + 동원 분석 결과 G 단백질 결합 된 수용 체 주 작동 근, 길 항 근, 그리고 Allosteric 변조기를 식별 하

8.7K 조회수

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DOI:

10.3791/56780

⸱

2018년 2월 20일

 ,  ,  ,  , 

이 논문에서

요약

설명된 세포 분석 결과 CXC chemokine 수용 체 4 (CXCR4)의 식별을 위해 설계 되었습니다-상호 작용 하거나 에이전트는 억제 자극, 경쟁적으로 또는 allosterically, 세포내 캘리포니아2 + 릴리스 CXCR4 활성화에 의해 시작.

초록

그들은 많은 인간 질병에 관여 하 고 치료 적 개입에 대 한 잘 검증된 대상 포함 G 단백질 결합 된 수용 체 (GPCRs) 제약 산업에 매우 중요 있습니다. 특히 수용 체의 기능을 억제, 작은 합성 분자를 포함 한 리드 화합물의 발견 약물 개발에 중요 한 초기 단계 이며, 특정, 민감하고 강력한 세포 기반 분석에 의존. 여기, 우리 설명 운동 세포 분석 결과 세포내 캘리포니아2 + 릴리스 갖는 CXC chemokine 수용 체 4 (CXCR4)의 활성화를 억제 하는 특정 수용 체 길 항 제를 식별 하는 데 주로 사용 하는 형광 판독 하 여 그 내 인 성 ligand, CXC chemokine ligand 12 (CXCL12) 이 방법의 주요 장점은 있다는 것 이다 또한 부여 기본 agonistic 속성 (즉, 세포내 캘리포니아2 + 농도 부재에서 CXCL12의 증가 도출 하는 화합물) 또는 화합물 화합물의 심사 allosteric 바인딩 사이트와의 상호 작용을 통해 수용 체의 기능 변조 (즉, 포지티브 및 네거티브 allosteric 변조기 (PAMs 및 NAMs, 각각)). 아래쪽 측면에서 autofluorescent 화합물은 분석 결과 판독, 신뢰할 수 있는 데이터 해석 함으로써 방해를 방해할 수 있습니다. 대부분이 분석 결과 구현할 수 있습니다, 최소한의 적응으로 많은 다른 GPCRs의 활성화 리드 세포내 캘리포니아2 +의 출시에 대 한 일반적인 약물 발견 분석 결과로.

서론

GPCRs는 extracellular ligand 바인딩 시 신호 변환 폭포를 활성화 하는 세포 표면 단백질의 중요 한 superfamily. 그들은 다양 한 세포내 신호 통로 결국 생물학 응답1,2의 개시 귀착되는 자극 펩 티 드, 단백질 호르몬, 생물 아민, 지질 등의 큰 다양성에 의해 활성화 될 수 있다 . 또한, GPCRs 관련 된 많은 경우 모든, 발달 및 생리 적 프로세스와 많은 인간 질병 장애 GPCR 신호 또는 수용 체 overexpression와 연결. GPCRs는 그러므로 약1,3에서 가장 검증 된 약리 목표 사이.

일반적으로, GPCR 약물 발견 워크플로 셀룰러 심사 분석 활성화 작은 분자, 단일 클론 항 체, 등 특정 GPCR의 활동을 조절 수 있는 펩 티 드 화합물의 식별으로 시작 합니다. GPCR 신약 같은 화합물에 대 한 검색을 존재 하는 다양 한 유형의 분석 실험에 대부분의 중반-를 높은 처리량 검열 캠페인와 호환 됩니다. 가장 많이 사용 되는 분석 실험 포함 수용 체 바인딩 실험, 형광 또는 발광 기반 분....

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프로토콜

참고: 섹션 1과 2에 설명 된 모든 단계는 층 류 캐비닛에 무 균 조건 하에서 수행 됩니다.

1입니다. U87의 유지 보수입니다. CD4.hCXCR4 셀

  1. 37 ° C, 5% CO2 습도 인큐베이터 T75 문화 플라스 크에 세포 성장.
    참고: 체 외에서 세포 라인이이 프로토콜에 사용 되는 U87 세포종 세포 라인 안정적으로 차별화 4의 클러스터 (CD4)와 인간의 표현 CXCR4 앞에서 설명한17되었습니다. C d 4와 CXCR4 세포 표면 표현 cytometry에 의해 지속적으로 모니터링 및 식 수준 유지 시간이 지남에 따라 일정 (~ 100 %CD4+ 와 ~ 100 %CXCR4+ 세포). 수용 체 식 수준을 조사 흐름 cytometry 절차의 사용 된 셀 라인의 세대에 대 한 자세한 설명을이 프로토콜의 범위 내에서 않습니다.
    1. 80-85 %confluency 2 차 배양 세포입니다. 세포 배양 하기 전에 실내 온도 (RT)를 도달 하는 모든 시 약을 허용 합니다.
    2. 셀에서 바른된 문화 매체를 제거 하 고 씻어 5 mL 버퍼링 하는 인산 염 (PBS)와 한 번 셀 단층.<....

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결과

U87 세포내 캘리포니아2 + 동원에서 CXCL12 자극의 효과. CD4.CXCR4+ 와 U87입니다. CD4 세포 Ca2 + 동원 분석 결과와 평가 했다. 분석 결과 버퍼에 추가 되었습니다 (그림 1) 프로토콜의 첫 번째 pipetting 단계 동안 추가 됩니다 일반적으로 시험 화합물의 20 µ L, 대신 fluo-2 오전 로드 U87. CD4.CXCR4+ 측정 판에 셀. 단계에서 두 번째 분배, CXCL12의 다양 한 농도 (0.2-102.4 nM, 최종 농도) 측정 판에 적절 했다. 형광, 캘리포니아2 +의 방출의 복용량 의존 증가 복용량 의존 증가 보여주었다 (그림 2A). 여기, 부정적인 컨트롤 샘플 두 추가에 있는 분석 결과 버퍼만 측정 플레이트에 추가 되었.......

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토론

캘리포니아2 +-동원 분석 결과 여기에 설명 된 이전을 식별 하 고 특성 수용 체 길 항 근 CXCR417를 대상으로 하는 유용한 도구가 될 표시 되었습니다. 그러나 그것은,,이 방법을 적용할 수 있는 일반적으로 그들의 활성화 시 cytosolic 캘리포니아2 + 릴리스를 실행 하는 다른 GPCRs의 큰 그룹에 CCR5 관련된 chemokine 수용 체에 대 한 볼 수 있듯이 예상. 반면 CCR5 경우 정확 하 게 같은 실험 조건 적용 될 수 있었다, 프로토콜 (예:도금에 휴대폰 번호, 형광 염료와 셀의 로드)의 여러 단계 필요가 있을 것 이다 다시 최적화를 분석 결과 전송 하기 전에 다른 GPCRs 유리한 신호 대 잡음 비율을 얻기 위하여. 여기에 중요 한 문제는 적당 한 체 외에서 세포 호스트의 관심 및 Ca2 + 통로 기능 결합 GPCR의 높은 수준의 표현을 허용 선택 이기도 합니다. CXC.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

저자 에릭 Fonteyn과 Geert Schoofs 우수한 기술 지원에 감사 하 고 싶습니다. 이 일 구 루벤에 의해 지원 되었습니다 (no를 부여 합니다. PF/10/018), Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek (FWO, no를 부여. G.485.08), 그리고 Fondation Dormeur 파두츠.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Fluo-2 AMAbcamab142775형광 Ca2+ 민감 염료
Pluronic F-127SigmaP2443-250Gpluronic acid
젤라틴SigmaG9391
AMD3100SigmaA5602-5 mg특정 CXCR4 길항제
Maraviroc종류 AnorMed항레트로바이러스 약물, CCR5 길항제
케모카인 리간드 CXCL12PeproTech300-28A
케모카인 리간드 CCL5PeproTech300-06
소 태아 혈청(FBS)Gibco (Life Technologies)10270-106
소 혈청 알부민(BSA)SigmaA1933-25G
Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM)Gibco (Life Technologies)41965-039
HBSS (10 x), 칼슘, 마그네슘, 페놀 레드없음 Gibco (Life Technologies)14065-049
HEPES (1 M)Gibco (Life Technologies)15630-056
트립신-EDTA (0,25 %), 페놀 레드Gibco (Life Technologies)25200-056
Dulbecco의 인산완충 식염수 (DPBS)Gibco (Life Technologies)14190-094
Falcon tubes, 50 mLGreiner Bio-One227 261
조직 배양 플라스크(T75)Corning353024
검은색 플레이트, 96-well, 투명 바닥, 뚜껑 포함Costar/Fisher Scientific10530753분석 플레이트(96-well), 세포 파종용
폴리프로필렌(PP) 플레이트Thermo Scientific(VWR)732-2661플레이트는 복합 플레이트 및 케모카인을 준비하는 데 사용됩니다. 플레이트, 둥근 바닥
FLIPR Tetra 고 처리량 세포 스크리닝 시스템분자 장치통합 피펫터 헤드 및 ICCD 카메라가 있는 형광 플레이트 리더
FLIPR Tetra LED 모듈 470 - 495 nm분자 장치0200-6128형광 Ca2+ 민감 염료 여기용 발광 다이오드
FLIPR Tetra Emission Filter 515 - 575 nm분자 장치0200-6203형광 염료
FLIPR Tetra 96 HeadMolecular Devices0310-453696웰 피펫터 헤드와 호환되는 방출 필터, 형광 플레이트 리더에 통합
Tetra Vi-CELLBeckman Coulter세포 생존도 분석기
Corning CellBIND 96웰 플랫 투명 바닥 블랙 폴리스티렌 마이크로플레이트, 뚜껑 포함, 멸균Corning3340사전 코팅된 96웰 분석 플레이트는 분석 플레이트의 수동 코팅을 위한 대안이 될 수 있습니다.
FLIPR 의 데이터 분석 및 시각화에 사용되는 ScreenWorks Molecular Devices 소프트웨어 패키지

참고문헌

  1. Pierce, K. L., Premont, R. T., Lefkowitz, R. J. Seven-transmembrane receptors. Nat Rev Mol Cell Biol. 3, 639-650 (2002).
  2. Fredriksson, R., Lagerstrom, M. C., Lundin, L. G., Schioth, H. B. The G-protein-coupled receptors in the human genome f....

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