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방법 논문

Photoactivatable 태그 갇힌된 분자 접착제를 사용 하 여 살아있는 세포에서 핵 전 좌 spatiotemporally 제어

10.7K 조회수

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DOI:

10.3791/58631

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2019년 1월 17일

 ,  ,  , 

이 논문에서

요약

이 프로토콜에 갇힌된 분자 접착제 태그를 사용 하 여 살아있는 세포에서 핵 전 좌를 빛 트리거 설명 합니다. 이 방법은 사이트 선택적 핵 타겟팅 약물 전달에 대 한 약속입니다.

초록

세포 핵 하나 가장 중요 한 세포의 subcellular 마약 배달 대상으로 유전자 복제의 이후 이며 식 다양 한 질병 치료에 효과적입니다. 여기, 우리를 사용 하 여 고객님의 핵 전 좌 빛 트리거 갇힌 분자 접착제 (갇힌접착제-R) 태그, 그 여러 guanidinium 이온 (+번) 펜 던 트 (낙 산 염 대신 음이온 photocleavable 그룹에 의해 보호 됩니다 설명 nitroveratryloxycarbonyl; 바 NVOC)입니다. 우리에 갇힌접착제-R 태그로 손님을 생활 고려 통해 endocytosis 세포 및 endosomes. 그러나, photoirradiation, 시 우리에 갇힌접착제-R uncaged 분자 접착제 (Uncaged접착제-R) 여러 번+ 펜 던 트를 들고 endosomal 탈출 및 손님 들의 후속 핵 전 좌 용이로 변환 됩니다. 이 방법은 사이트 선택적 핵 타겟팅 약물 전달에 대 한 약속 때문에 태그 손님 세포질 세포 핵 다음으로 마이그레이션할 수 있습니다 경우에만 photoirradiated. 갇힌 접착제-R 태그는 작은 분자 손님 뿐만 아니라 고분자 손님 양자 점 (QDs) 등을 제공할 수 있습니다. 갇힌 접착제-R 태그는 자외선 뿐만 아니라 조직에 깊이 침투 수 2 광자 근처-적외선 (NIR) 빛으로 갇힌 수입니다.

서론

유전 정보를 전달, 세포 핵 하나 가장 중요 한 세포의 subcellular 마약 배달 대상으로 유전자 복제의 이후 이며 식 암 등 다양 한 질병 치료에 효과적 이며 유전 장애1,2,3. 약물의 핵 전달, 펩 티 드의 활용 태그 같은 핵 지 방화 신호 (NLS)4,,56 광범위 하 게 조사 되었습니다. 그러나, 원치 않는 부작용을 줄이기 위해 핵 전 좌의 spatiotemporal 제어 필요 하다.

이전, 빛-트리거 전 좌 단백질의 세포 핵에 갇힌된 NLS7,,89를 사용 하 여 달성 되었습니다. NLS 세포질 수송 단백질6에 바인딩하여 세포 핵으로 마이그레이션합니다. 보고 방법에 갇힌된 NLS 베어링 이....

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프로토콜

1. 준비 갇힌접착제-R와 함께 고객님의 태그

  1. 우리에 갇힌접착제 NBD 솔루션을 준비 합니다.
    1. 우리에 갇힌접착제-NBD (그림 1) 다음 절차를 앞에서 설명한20음성 합성.
    2. 우리에 갇힌접착제-NBD (10mm) 건조 디 메 틸 sulfoxide (DMSO)에서 재고 솔루션을 준비 합니다.
      참고: 어둠 속에서 재고 솔루션을 저장 합니다. 솔루션은 수성 버퍼 또는 셀 문화 미디어 사용 시 희석 수 있습니다.
  2. 우리에 갇힌접착제-qd는 솔루션을 준비 합니다.
    1. 우리에 갇힌접착제-dibenzocylooctyne (우리에 갇힌접착제-DBCO)를 합성 (그림 1)20을 설명한 이전 절차에 따라.
    2. 우리에 갇힌접착제-DBCO (10 mM) 건조 DMSO에의 재고 솔루션을 준비 합니다.
    3. 우리에 갇힌....

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결과

Photoirradiation, 전에 우리에 갇힌접착제 NBD와 incubated Hep3B 세포 전시 그들의 내부에서 punctate 형광 방출 (λext = 488 nm; 그림 4A 고 4 C, 녹색). 유사한 현미경 사진 543에서 여기에 얻은 우리에 갇힌접착제 NBD는 endosomes에 지역화 나타내는 빨간색 형광 염료 (그림 4B , 4c, 빨간색)에 대 한 nm. 따라서, 형광 방출 우리에 갇힌접착제-NBD (그림 4D, 녹색)에 할당할 수 Hoechst 33342와 가시화 했다 세포 핵 밖에 서 관찰 되었다 (λext = 7.......

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토론

빛-트리거 전 좌 단백질의 세포 핵으로의 이전 조사 갇힌된 NLS7,,89를 사용 하 여 달성 되었습니다. 앞에서 설명 했 듯이, 이러한 방법을 세포질에 NLS 태그 단백질 통합을 추가 기술 해야 합니다. 반면, 우리의 우리에 갇힌접착제-R 태그 사진 유도 핵 전 좌 뿐만 아니라 손님 들의 세포질 통풍 관을 수 있습니다. 이 우리에 갇힌접착제-R 태그 기능은 vivo에서 응용 프로그램에 대 한 유리입니다.

우리에 갇힌접착제-R 태그 세포 핵에 QDs 같은 고분자 손님을 제공할 수 있습니다. QDs 여기 고용은 더 큰 직경에서 (DH = 15-20 nm) 핵 숨 구멍 보다 (~ 5 nm)24.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

우리는 NanoBio 통합, 도쿄의 대학에 대 한 중심을 인정합니다. 이 작품은 특정 여 대 한 젊은 과학자 (B) (26810046)를 ko로 부분적으로에서 및 지원 특정 특별히 승진 연구 (25000005)에 대 한 T.A. R.M. 덕분에 일본 사회 연구 장학 과학 (JSP의 승진에 대 한 ) 젊은 과학자와 최고의 대학원 (GPLLI) 프로그램에 대 한.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Azide-PEG4-NHS 에스테르클릭 화학 도구AZ103
Q-dot 655 ITKInvitrogenQ21521MP
재생 셀룰로오스 멤브레인 (MWCO 3,500)NIPPON GeneticsTOR-3K
재생 셀룰로오스 멤브레인 (MWCO 25,000)하버드 장치7425-RC25K
Hep3B 세포ATCCHB-8064
8챔버 유리 기판Nunc155411JP
96웰 배양 플레이트Nunc167008
Eagle's minimal essential medium (EMEM)Thermo Fisher Scientific10370-021
소 태아 혈청(FBS)GE HealthcareSH30406.02
Dulbecco의 인산 완충액 식염수(D-PBS)Wako Pure Chemical 산업: 045-29795
LysoTracker RedLonza WalkersvillePA-3015
Hoechst 33342DojindoH342
Cell Counting Kit -8DojindoCK04
컨포칼 레이저 스캐닝 현미경Carl-ZeissLSM 5102 광자 여기 레이저 장착 (Mai Tai laser, Spectra-Physics)
컨포칼 레이저 스캐닝 현미경LeicaTCS SP8
크세논 광원Asahi SpectraLAX-102
Microplate reader분자 장치SpectraMax 패러다임

참고문헌

  1. Miller, A. D. Human gene therapy comes of age. Nature. 357, 455-460 (1992).
  2. Roth, J. A., Cristiano, R. J. Gene Therapy for Cancer: What Have We Done and Where Are We Going. Journal of the National Cancer Institute. 89, 21-39 (1997).
  3. Verma, I. M., Weitzman, M....

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