Dit protocol voorziet een nieuwe methode van lipide druppel isolatie en zuivering van muis levers, met behulp van een gevestigde endoplasmatisch reticulum isolatie kit.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Dit protocol voorziet een nieuwe methode van lipide druppel isolatie en zuivering van muis levers, met behulp van een gevestigde endoplasmatisch reticulum isolatie kit.
Lipide druppels (LDs) zijn bioactieve organellen binnen het cytosol van de meeste eukaryotische en sommige prokaryote cellen gevonden. LDs bestaan uit neutrale lipiden ingekapseld door een monolayer van fosfolipiden en eiwitten. Hepatische LD lipiden, zoals Ceramiden en eiwitten zijn betrokken bij verschillende ziekten die leiden hepatische steatosis tot. Hoewel vorige methoden zijn vastgesteld voor LD isolatie, ze vereisen een tijdrovende voorbereiding van reagentia en zijn niet bedoeld voor de isolatie van meerdere subcellular compartimenten. We geprobeerd om een nieuw protocol zodat het isolement van de LDs, endoplasmatisch reticulum (ER) en lysosomen uit de lever van een simpele muisklik.
Verder alle reagentia gebruikt in het protocol hier gepresenteerd zijn commercieel verkrijgbaar en vereisen minimaal reagens voorbereiding zonder in te boeten LD zuiverheid. Hier presenteren we gegevens vergelijken van dit nieuwe protocol aan een standaard sacharose kleurovergang protocol, vergelijkbare zuiverheid, morfologie en opbrengst demonstreren. Bovendien, kunnen we isoleren ER en lysosomen met behulp van hetzelfde monster, gedetailleerde inzicht bijbrengen in de vorming en de intracellulaire flux van lipiden en hun geassocieerde eiwitten.
LDs zijn bioactieve organellen gevonden in het cytosol meest eukaryotische cellen en sommige prokaryotische cellen1,2,3. De LD-kern bestaat uit neutrale lipiden zoals triglyceriden (TG) en cholesterol esters. Ze bevatten ook Ceramiden, bioactieve lipiden die betrokken zijn bij cellulaire signalering trajecten4,5. LDs zijn omgeven door een fosfolipide enkelgelaagde en bekleed met eiwitten, met inbegrip van de perilipin eiwitten perilipin 2 (PLIN2) en 3 (PLIN3)1,5,6. Ook aanwezig zijn lipogenic enzymen, lipasen en mensenhandel membraaneiwitten die zijn gekoppeld aan verschillende hepatische steatotic ziekten, met inbegrip van vette leverziekte en alcoholische leverziekte hepatitis C3,5 ,6,7,8,9,10.
LDs worden verondersteld om te vormen van de buitenmembraan van de ER en nieuw samengestelde TG afkomstig uit vrije vetzuren ER afkomstige11bevatten. Het blijft echter onbekend of de gepoolde lipiden bud, verbonden blijven, of worden weggesneden uit het ER6,11, waardoor het isolement van LDs vrij van ER technisch uitdagende. Vrije vetzuren kunnen worden bevrijd uit LDs door de inwerking van oppervlakte lipasen energieproductie of membraan synthese te voorzien. Bovendien kunnen de LDs via lipophagy worden afgebroken als een regelgevende mechanisme en voor de productie van vrije vetzuren12.
Naast de ER en lysosomen, zijn er andere organellen — zoals mitochondriën, Endosomen, peroxisomen en het plasma membraan — die zijn te vinden in nauwe samenwerking van LDS-11. Deze strakke polygamie maakt het moeilijk om uit te voeren van een zuivere LD-extractie. Echter, neutrale lipiden aangeboren lage dichtheid kan worden benut via centrifugeren5.
Traditioneel, zijn LDs geïsoleerd met behulp van een sacharose dichtheid kleurovergang1,5,,13. Deze methoden zijn echter niet ontworpen om te isoleren van andere organellen. Bovendien vereisen ze de tijdrovende voorbereiding van reagentia. Dit protocol past een verkrijgbare ER isolatie kit (Zie de Tabel van materialen) om LD isolatie voorzien. We gebruiken de buffer van de extractie geboden door de kit, een LD isolatie stap toe te voegen. Bovendien kan het protocol ook worden gebruikt om ER en lysosomale isolatie met behulp van de dezelfde monsters, waardoor een vollediger beeld van de hele levenscyclus van LDs. Voor het valideren van deze nieuwe methode, assay wij LD opbrengst, de morfologie, de grootte en de zuiverheid. We vergelijken de resultaten die hier gepresenteerd die verkregen met een gebruikte protocol met behulp van een kleurovergang van sacharose voor LD isolatie.
We gebruikten een 10 - tot 12-weken oude, 20 g vrouwelijke C57BL/6 muis gevast voor 16 h (voedsel verwijdering op 17.00 uur voor een 9.00 LD isolatie keer) met gratis toegang tot water. De typische opbrengst voor TG is 0,6 mg/g lever, en voor LD eiwit, het is 0,25 mg/g lever. Dit biedt genoeg materiaal voor 10 ~ immunoblots door SDS-PAGE. Het protocol hieronder details de gebruikte reagentia en een protocol geschikt voor een enkele 1 g lever. Het protocol van de kleurovergang isolatie sacharose is aangepast van Sato14 en Wu15.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle experimenten werden uitgevoerd op een laboratorium bankje met persoonlijke beschermingsmiddelen die geschikt is voor bioveiligheidsniveau 1, met inbegrip van een lab-jas, handschoenen en veiligheidsbril. Experimenten werden uitgevoerd volgens de protocollen die zijn goedgekeurd door de institutionele Animal Care en gebruik Comité (IACUC) van de Universiteit van Pennsylvania. Alle inspanningen werden gedaan om het dier ongemak te minimaliseren, en de dieren werden behandeld met humane zorg.
1. LD isolatie met behulp van een ER isolatie kit
2. LD isolatie met behulp van sacharose dichtheid verloop
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Wij hebben de LD-isolatie met de kit ER uitgevoerd op ongeveer 30 muizen en vergeleken de resultaten met degenen die het protocol van de isolatie van sacharose volgen op ongeveer 40 muizen. De gerapporteerde bevindingen zijn typisch voor beide protocollen. Muizen werden 's nachts met gratis toegang tot water, te verhogen van het rendement van de LD gevast. LD isolatie met een verloop van sacharose is uitgevoerd in parallel met de kit ER LD isolatie protocol. Monsters van PNS, PMS, PER, CL...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Hepatische LD biologie wordt steeds meer erkend als een belangrijke regulator van hepatocellulaire fysiologie in zowel de volksgezondheid als de ziekte. Als bonafide organellen, LDs zijn dynamische interactie met andere cellulaire structuren en bevatten binnen hen bioactieve componenten betrokken bij zowel lipide en glucose homeostase. Het verloop van sacharose wordt routinematig gebruikt voor LD isolatie en kan onderzoekers bestuderen LD structuur, maar het vereist hen om talrijke buffers. We hebben aangetoond dat het g...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dr. Carr krijgt ondersteuning van het onderzoek van farmaceutica van de onderscheppen.
Wij danken de Abramson familie Cancer Research Institute. Dit werk wordt ondersteund door de volgende subsidies: NIH/NIAAA R01 AA026302-01, NIH/NIAAA K08-AA021424, Robert Wood Johnson Foundation Harold Amos medische faculteit Development Award, 7158, IDOM DRC Pilot Award P30 DK019525 (R.C.M.); NIH/NIAAA F32-AA024347 (J.C.). Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door de NIH P30-DK050306 en de faciliteiten van de kern (moleculaire pathologie en Imaging Core, moleculaire biologie/gen expressie Core en cel cultuur Core) en haar piloot verlenen programma. De inhoud is uitsluitend de verantwoordelijkheid van de auteurs en vertegenwoordigt niet noodzakelijk de officiële standpunten van de National Institutes of Health.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| BioExpress Vortex Mixer | GeneMate | S-3200-1 | Vortex Mixer |
| Centrifuge 54242 R | Eppendorf | 54242 R | Gekoelde Microcentrifuge Rotor: FA-45-24-11 |
| Centrifuge Sorvall RC6 + | Thermo Scientific | RC6+ | Gekoelde Hoge Snelheid Centrifuge Rotor: F21S-8x50y |
| Centrifuge Sorvall Legend RT+ | Thermo Scientific | Legend RT+ | Gekoelde Hoge Capaciteit Centrifuge Rotor: 75006445 Bucket: 75006441 |
| cOmplete Protease Inhibitor Cocktail | Sigma Aldrich | 04 693 116 001 | Protease Inhibitor Tablets |
| Diagenode Bioruptur UCD-200 | Diagenode | UCD-200 | Sonicatie Systeem |
| Dounce Tissue Grinder (45 mL) | Wheaton | 357546 | Gebruik Losse stamper |
| Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline (1x) | Corning | 21-031-CM | |
| Endoplasmic Reticulum Isolation Kit | Sigma Aldrich | ER0100 | Voor ER kit Extractie: Bevat: Isotone Extractie Buffer 5X 100 mL Hypotone Extractie Buffer 10 mL Calcium chloride, 2.5 M oplossing 5 mL OptiPrep Dichtheidsgradiënt Medium 100 mL Botsnaald met ronde neus 1 st. |
| Externe lichtbron voor fluorescente excitatie | Leica | Leica EL6000 | |
| Zoutzuur | Sigma Aldrich | H1758 | Zoutzuur |
| ImageJ | Beeldanalyse Software | ||
| Omgekeerde Modulerende Contrast Microscoop | Leica | Leica DM IRB | |
| Lysosome Enrichment Kit voor Weefsels en Gekweekte Cellen | Thermo Fisher Scientific | 89839 | Voor Lysosoom Isolati |
| Microscoop Camera | Qimaging | QICAM fast 1394 | |
| Optima XL-100K Ultracentrifuge | Beckman-Coulter | XL-100K | Ultracentrifuge Rotor: SW41Ti |
| Pasteur Pipettes | Fisher Scientific | 22-042817 | |
| Petrischaal 5 cm | Fisher Scientific | FB0875713A | |
| Pierce BCA Protein Assay Kit | Thermo Fisher Scientific | 23225 | |
| PhosSTOP | Sigma Aldrich | 04 906 845 001 | Fosfatase Inhibitor Tablets |
| Steriele Chirurgische Blad #10 | Pioneer | S2646 | |
| Sucrose | Fisher Scientific | S5-500 | Kristallijn/Gecertificeerd ACS |
| Triglyceride Liquicolor Kit | Stanbio | 2200-225 | Colorimetrische Triglyceride kit |
| Tris Base | Fisher Scientific | BP152-1 | Voor TE buffer |
| Triton X-100 | Fisher BioReagents | BP151-100 | 5%, Polyethyleenglycol p-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-fenylether, Proteïne Lysis Reagens |
| UltraPure EDTA (0.5M, pH 8.0) | Thermo Fisher Scientific | 15575-038 | Voor TE buffer |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen