2016년 9월 27일
본 연구에서는 각막 상피 상처 치유 중 HSP27의 기능을 평가하기 위해 열 충격 단백질 27(HSP27) 특이적 소형 간섭 RNA를 사용하는 프로토콜을 제시합니다. RNA 간섭은 다양한 세포 유형에서 단백질 기능을 조사하기 위해 유전자 발현을 효과적으로 knockdown하는 가장 좋은 방법입니다.
이 RNA Transfection 분석의 전반적인 목표는 HSP27 특이적 소형 간섭 RNA를 사용하여 각막 상피 상처 치유에서 HSP27의 잠재적 역할을 평가하는 것입니다. 이 방법은 상피 상처 치유 과정에서 Heat Shock Protein 27의 기능에 관한 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 작은 간섭 RNA가 전령 RNA 전사체를 특이적으로 표적으로 하여 분해를 유도하기 위해 생성된 민감한 RNA 자당이라는 것입니다.
새로운 해충 공간, 다양한 세포 과정을 식별하는 데 사용되었습니다. 이 기술은 각막 상피 상처 치유에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만 피부 및 점막과 같은 다른 시스템에도 적용될 수 있습니다. 시연은 제 연구실의 기술자인 강순석 씨가 맡을 것입니다.
이 절차를 시작하려면 섭씨 37도의 기관지 상피 성장 배지와 5%의 이산화탄소가 95%가 합류할 때까지 6웰 플레이트에서 인간 각막 상피 세포를 배양합니다. 다음으로, 2.5 마이크로 리터 또는 7.5 마이크로 리터의 형질 주입 시약을 형질 주입을 위해 100 마이크로 리터의 환원된 혈청 배지로 희석합니다. 그런 다음 HSP27 특이적 siRNA와 스크램블 대조 siRNA를 100 마이크로 리터 또는 환원된 혈청 배지에 용해시켜 각각 10 나노몰의 HSP27 특이적 siRNA와 15 나노몰의 스크램블 대조군 siRNA를 생성합니다.
그런 다음 100마이크로리터의 siRNA 용액과 100마이크로리터의 희석된 트랜스펙션 시약을 혼합하고 혼합물을 실온에서 15분 동안 배양합니다. 그런 다음 siRNA 지질 복합체를 세포에 추가합니다. 4시간 배양 후 배지를 완전한 기관지 상피 성장 배지로 변경하고 웨스턴 블롯 분석 전에 섭씨 37도에서 2일 동안 세포를 배양합니다.
이 단계에서는 100마이크로리터의 얼음 저온 용해 완충액을 사용하여 생물 안전 캐비닛에서 HSP27 특이적 및 스크램블 대조군 siRNA transfection된 HCEC를 추출합니다. 그런 다음 세포 용해를 유도하기 위해 얼음 위에서 30분 동안 세포를 배양합니다. 다음으로, 10, 15 분 동안 000 시간 G에 용해물을 원심 분리하십시오.
그런 다음 상등액을 새 1.5ml 튜브로 옮기고 섭씨 영하 80도에서 보관하십시오. 그런 다음 Bradford 단백질 분석을 사용하여 세포 용해물의 단백질 농도를 측정합니다. 그런 다음 동일한 양의 총 세포 단백질이 있는 샘플을 10% 또는 12% 아크릴아마이드 겔에 로드합니다.
겔을 SDS 페이지에 놓고 분리된 단백질 띠를 섭씨 1시간 및 섭씨 4도 동안 200밀리암페어의 전류로 니트로셀룰로오스 필터로 전기영동으로 전달합니다. 다음으로, TBST에 5% 탈지유가 든 니트로셀룰로오스 필터 멤브레인을 1시간 동안 막습니다. 그런 다음 1차 항체를 추가하고 셰이커에서 섭씨 4도에서 밤새 멤브레인을 배양합니다.
다음 날, TBST로 멤브레인을 세 번 세척할 때마다 10분씩 세척합니다. 그런 다음 5% BSA에서 horseradish peroxidase conjugated goat anti-rabbit 항체를 사용하여 면역 반응성 밴드를 검출합니다. 그 후, 실온에서 1분 동안 웨스턴 블로팅 루미놀 시약의 멤브레인을 배양합니다.
시약 용액에서 멤브레인을 제거합니다. 그런 다음 흡수성 수건으로 여분의 액체를 제거하고 플라스틱 시트 보호대에 넣으십시오. 그런 다음 단백질 면이 위를 향하도록 덮인 멤브레인을 필름 카세트에 넣습니다.
멤브레인 위에 X-ray 필름을 놓고 1분 동안 노출시킵니다. 생물 안전 작업대에서 HSP27 특이적 또는 스크램블 대조군 siRNA transfection된 HCEC의 합류 배양물을 가로질러 멸균 피펫 팁을 드래그하여 상처를 만듭니다. 상처 직후 1XPBS로 세포를 두 번 세척하고 섭씨 37도의 기관지 상피 성장 배지와 5%의 이산화탄소에서 24시간 동안 유지합니다.
상처 입은 후 24시간이 지나면 100x의 정립 현미경을 사용하여 HCEC 이미지를 촬영하고 이미지 분석 소프트웨어의 필터 명령을 사용하여 배경 평탄화를 수행합니다. select measurements(측정 선택) 명령을 사용하여 초기 상처를 끝에서 끝까지 수직으로 덮을 수 있는 동일한 크기의 다각형 모양으로 관심 영역을 정의합니다. 그런 다음 각 샘플의 상처 부위에서 세 가지 다른 관심 영역을 결정합니다.
count size measure 메뉴 옵션을 사용하여 각 필드의 셀 번호를 자동으로 계산합니다. 여기에 표시된 웨스턴 블롯 분석은 인산화된 HSP27 및 인산화된 Akt의 발현이 모두 유의하게 감소했음을 밝혔습니다. HSP27에서 back의 발현이 유의하게 증가한 반면, 특정 siRNA는 HCEC를 transfection했습니다.
인산화된 HSP27 발현은 대조군 siRNA 형질주입 세포와 비교하여 HSP27 특이적 siRNA 형질주입 세포의 10나노몰 및 15나노몰에서 각각 30% 및 40% 감소했습니다. 또한, HSP27 특이적 siRNA 형질주입 세포의 10나노몰 및 15나노몰에서 비인산화된 HSP27 발현이 각각 20% 및 30% 감소했습니다. 스크래치 유도 방향성 상처 분석법은 상처 발생 24시간 후 10 및 15 나노몰에서 HSP27 특이적 siRNA 형질 주입 세포가 이동을 감소시켰다는 것을 나타냈습니다.
또한, HSP27 특이적 siRNA는 유세포 분석으로 나타난 스크램블 대조군 siRNA transfected 세포에 비해 세포사멸 및 괴사성 세포 사멸이 더 심했습니다. RNA transfection 기술을 마스터하면 적절하게 수행될 경우 24시간 이내에 완료할 수 있습니다. 이러한 절차에 따라 각막 상피 상처 치유에서 Heat Shock Protein 27의 초기 기능과 같은 추가 질문에 답하기 위해 입 잠금과 같은 에피소드가 생성될 수 있습니다.
이 비디오를 시청한 후에는 Heat Shock Protein 27 특이적 소형 간섭 RNA를 사용하여 각막 상피 상처 치유에서 Heat Shock Protein 27의 잠재적 역할을 평가하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 작은 간섭 RNA 및 시약으로 작업하는 것은 위험할 수 있으며 이러한 절차를 수행하는 동안 항상 생물 안전 캐비닛 및 보호 마스크와 같은 전구체를 사용해야 한다는 것을 잊지 마십시오.
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본 연구는 HSP27 특이적 소간섭 RNA를 활용하여 각막 상피 상처 치유에서 HSP27의 역할을 조사하는 프로토콜을 제시합니다. RNA 간섭 기법은 단백질 기능을 탐구하기 위해 유전자 발현을 감소시키는 효과로 인해 강조됩니다.
Understanding HSP27 function in epithelial wound healing provides mechanistic insights relevant to tissue repair pathways in ophthalmic and dermal therapeutic development. siRNA-mediated target knockdown enables hypothesis testing of HSP27's role in migration and apoptosis, supporting target validation in preclinical models. This approach contributes to predictive confidence by clarifying biological function before compound screening or lead optimization.
The siRNA knockdown workflow fits within early discovery to validate targets before assay development and screening campaigns, particularly for targets implicated in epithelial repair and stress response pathways.