Artykuł metodologiczny

Wykrywanie fosforylowanego neuronalnego kotransportera chlorku potasu 2 za pomocą Western Blotting

28 kwietnia 2025

W tym artykule

Streszczenie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Źródło: Josiah, S. S., et al. Badanie funkcji i aktywności neuronalnego kotransportera K-Cl KCC2 z wykorzystaniem Western Blotting. J. Vis. Exp. (2022).

Film przedstawia etapy wykrywania i ilościowego oznaczania fosforylowanego białka kotransportera chlorku potasu 2 (KCC2) w lizacie komórkowym. Proces ten obejmuje immunoprecypitację w celu wyizolowania fosforylowanego KCC2 i chemiluminescencję w celu ilościowego określenia wyizolowanego białka.

Protokół

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Hodowla komórkowa i transfekcja

  1. Ogrzej wszystkie odczynniki w kąpieli perełkowej (37 °C) przed procedurą hodowli komórkowej. Przygotuj pożywkę hodowlaną, Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM), uzupełnioną 10% płodową surowicą bydlęcą, po 1% 2 mM L-glutaminy, 100 ml aminokwasów endogennych, 100 mM pirogronianu sodu i 100 jednostek/ml penicyliny-streptomycyny.
  2. Stabilnie rozmrozić transfekowaną komórkę ludzkiej nerki embrionalnej KCC2b szczura (HEK293rnKCC2b) całkowicie w kąpieli perełkowej (37 °C). Przenieść komórki z probówki kriowialnej do probówki wirówkowej zawierającej 5 ml świeżej pożywki. Wiruj komórkę w temperaturze 1200 ×g przez 3-5 minut.
  3. Użyj pipety aspiratora (przymocowanej do pompy próżniowej) do zasysania supernatantu i dodaj 10 ml świeżej pożywki, aby ponownie zawiesić komórki. Przenieść zawiesinę komórek na talerz o średnicy 10 cm.
  4. Umieść naczynie w inkubatorze i pozwól mu rosnąć przez 48 godzin w temperaturze 37 °С w nawilżonej atmosferze 5% CO2. Monitoruj okres inkubacji, aby zapewnić zdrowy wzrost komórek. Dalej dziel komórki, gdy osiągną ponad 90% zbieżności po okresie inkubacji.
  5. Odessać stare podłoże z naczynia na komórki i delikatnie przepłukać komórki 2 ml soli fizjologicznej z buforem fosforanowym (PBS). Dodaj 2 ml trypsyny i inkubuj przez około 1-2 minuty w temperaturze pokojowej.
  6. Użyj 2 ml kompletnego podłoża, aby delikatnie umyć trypsynizowane komórki w naczyniu. Dodaj 9 ml świeżej pożywki do nowych naczyń i dodaj 1 ml roztworu ze starego naczynia do każdego z nowych. Przenieś szalki z podzielonymi komórkami z powrotem do inkubatora na 48 godzin, aby osiągnąć 90% zlewanie ≥.
  7. Traktuj komórki albo dimetylosulfotlenkiem (DMSO) jako kontrolą, 8 μM staurosporyną lub 0,5 mM N-etylomaleimidem (NEM) przez 15 minut przed pobraniem komórek do buforu do lizy.

2. Przygotowanie lizatów komórkowych i ładowanie próbek

  1. Odessać pożywkę na szalce hodowlanej (z procedur transfekcji). Umieść kulturę komórkową na lodzie i umyj komórki lodowatym PBS.
  2. Odessać PBS, a następnie dodać 1,0 ml lodowatego buforu do lizy zawierającego 50 mM tris-HCl (pH 7,5), 1 mM glikolu etylenowego-bis(β-aminoetylowego eter)-N,N,N′,N′-tetraoctowego (EGTA), 1 mM kwas etylenodiaminotetraoctowy (EDTA), 50 mM fluorku sodu, 5 mM pirofosforanu sodu, 10 mM β-glicerofosforanu, 1 mM ortowanadanu sodu, 1% (w/v) Triton X-100, 0,27 M sacharozy, 1 mM benzaminy, 0,1% (v/v) 2-merkaptoetanolu i 2 mM fenylometylosulfonylofluorku (PMSF) do naczynia.
    UWAGA: Objętość buforu do lizy podczas pobierania komórek różni się w zależności od wielkości naczynia, na przykład 1 ml buforu do lizy jest odpowiedni na 1 x 10 7 komórek/100 mm talerz/150 cm2 kolby, podczas gdy 0,5 ml jest odpowiedni na 5 x 106 komórek/60 mm talerz/75 cm2 kolba.
  3. Użyj zimnego plastikowego skrobaka do komórek, aby zeskrobać komórki z dna naczynia, a następnie delikatnie użyj pipety, aby przenieść zawiesinę komórek do mikro-probówki wirówkowej już na lodzie. Ciągle mieszać probówkę przez 30 minut w temperaturze 4 °C.
  4. Wiruj lizaty komórkowe w zimnej wirówce (4 °C) przy 16 000 x g przez 20 minut, delikatnie wyjmij probówkę z wirówki i umieść ją na lodzie. Zebrać supernatant do wstępnie schłodzonej świeżej probówki i wyrzucić osad.
    UWAGA: Może być konieczne zróżnicowanie siły i czasu wirowania w zależności od typu komórki. Jednak ogólne wytyczne zalecają wirowanie przy 16 000 x g przez 20 minut. Musi to być jednak ustalone dla każdego eksperymentu. Na przykład delikatne komórki, takie jak leukocyty, wymagają bardzo niskiej prędkości wirowania.

3. Przygotowanie immunoprecypitantów z lizatów komórkowych

  1. Odpipetować 300 μL białka-G-sepharozy do probówki do mikrowirówki. Wirować roztwór o sile 500 x g przez 2 minuty i wyrzucić supernatant.
  2. Dodaj 500 μl PBS i dobrze rozprowadź roztwór. Wirować roztwór o sile 500 x g przez 2 minuty i wyrzucić supernatant. Powtórz ten krok.
  3. Zmieszaj 1 mg przeciwciał anty-KCC2 Thr906 i anty-KCC2 Thr1007 z 200 μL białkowymi kulkami G-sefarozy i uzupełnij objętość do 500 μL za pomocą PBS. Wstrząsać na platformie wibracyjnej lub obracającym się kole przez 2 godziny w temperaturze 4 °C. Umyć 2x za pomocą PBS.
  4. Przeprowadź kwantyfikację białka na lizatach całych komórek i dodaj 1 mg lizatu komórkowego do umytych kulek. Delikatnie inkubować w rotatorze od końca do końca przez 2 godziny w temperaturze 4 °C. Odwirować kulki i umyć je 3x PBS zawierającym 150 mM chlorku sodu (NaCl).
  5. Umyj immunoprecypitenty (kulki) 3x 200 μL PBS. Zawiesić końcowe osady w 100 μl 1x buforu próbki dodecylosiarczanu litu (LDS).
  6. Wstrząsnąć probówkami w wytrząsarce wirnika w temperaturze pokojowej przez 5 minut i inkubować je w bloku grzewczym w temperaturze 75 °C przez 10 min. Odwirować próbkę ładującą o masie 11 000 x g przez 2 minuty i użyć supernatantu do ładowania żelu.

4. Wykonywanie western blot

  1. Złóż aparat odlewniczy i wlej świeżo przygotowany 8% żel separujący (patrz Tabela 1 dla receptury/przygotowania), aby odlać żel, pozostawiając około 2 cm wolnej przestrzeni od górnej części szkła odlewniczego. Dodać 200 μl absolutnego izopropanolu do zestawu i odstawić w temperaturze pokojowej na 60 minut.
    UWAGA: Receptura żelu poliakryloamidowego do elektroforezy w żelu dodecylosiarczanowo-poliakrylamidowym (SDS-PAGE) zależy od wielkości białka będącego przedmiotem zainteresowania (Tabela 2). Dlatego zanotuj wielkość białka przed określeniem pożądanej zawartości procentowej żelu.
  2. Użyj pipety, aby usunąć izopropanol i ostrożnie spłucz żel około 200 μl wody destylowanej. Dodaj świeżo przygotowany 6% żel do układania w stosy (patrz Tabela 1 dla przepisu/przygotowania), aby wypełnić około 2 cm przestrzeni na zestawie odlewniczym. Delikatnie włóż grzebień do studzienki i odstaw w temperaturze pokojowej na 30 minut.
  3. Umieść odlany żel w zbiorniku do elektroforezy.
  4. Rozpuść 30,3 g zasady Tris, 144,1 g glicyny i 10 g SDS w 1000 ml wody destylowanej, aby przygotować 10-krotny bufor transferowy. Przygotuj 1x bufor do biegania, dodając 10 ml 10% SDS i 100 ml 10x buforu transferowego do 890 ml wody destylowanej.
  5. Wlej 1x działający bufor do zbiornika. Załadować 5 μl markera masy cząsteczkowej do pierwszego dołka i taką samą ilość białka do każdego dołka żelu SDS-PAGE (od 18 do 30 μl, w zależności od użytego rozmiaru grzebienia). Napełnij puste studzienki 1x LDS i uruchom żel przez około 90-120 minut przy napięciu 120 V.
  6. Rozpuść 58,2 g zasady Tris i 29,3 g glicyny w 1000 ml wody destylowanej, aby przygotować 10x bufor transferowy. Aktywuj membranę nitrocelulozową za pomocą 1x buforu transferowego zawierającego 20% metanolu. Przepłukać żel i membranę buforem transferowym i delikatnie rozprowadzić je na stosie przygotowawczym.
    UWAGA: Nie ma potrzeby dostosowywania pH buforów biegowych i transferowych, ponieważ powinny one mieć optymalne wymagane pH. Wskazane jest również przygotowanie tych buforów i przechowywanie ich w temperaturze pokojowej przed eksperymentem, aby zaoszczędzić czas.
  7. Ułóż kanapkę do przeniesienia w następującej kolejności: elektroda ujemna (czarna ramka/koniec) - pianka warstwowa - bibuła filtracyjna - płukany żel SDS-PAGE - płukana membrana nitrocelulozowa - bibuła filtracyjna - pianka warstwowa - elektroda dodatnia (czerwona ramka). Ułóż zmontowaną kanapkę w zbiorniku transferowym i pracuj pod napięciem 90 V przez 90 minut lub 30 V przez 360 minut.

5. Barwienie przeciwciał i rozwój obrazu

  1. Usuń membranę i pozostaw do wyschnięcia. Zablokuj membranę na 1 godzinę w temperaturze pokojowej za pomocą buforu blokującego wykonanego z 5% odtłuszczonego mleka w soli fizjologicznej buforowanej Tris, zawierającej 0,1% 1x Tween 20 (1x TBS-T).
  2. Inkubować błony z odpowiednimi rozcieńczeniami pierwszorzędowego przeciwciała8,15,19 i beta-aktyny (kontrola obciążenia) w buforze blokującym przez 1 godzinę w temperaturze pokojowej lub przez noc w temperaturze 4 °C. Umyj membranę w trzech praniach po 1x TBS-T przez 5 minut każde.
    UWAGA: Inkubacja oddzielnej błony z kontrolami obciążenia, takimi jak beta-aktyna, alfa-tubulina lub przeciwciała dehydrogenazy 3-fosforanowej aldehydu glicerynowego, ma na celu normalizację innych wyników western blotting podczas późniejszej kwantyfikacji. Zalecane rozcieńczenie dla każdego przeciwciała pierwszorzędowego jest dostępne w instrukcji producenta.
  3. Inkubować przemytą membranę z przeciwciałem drugorzędowym rozcieńczonym 5000-krotnie w buforze blokującym przez 60 minut w temperaturze pokojowej. Ponownie umyj membranę 3x w 1x TBS-T przez 5 minut każdy.
    UWAGA: Zdecydowanie zaleca się, aby przeciwciało drugorzędowe zostało podniesione przeciwko gatunkowi, u którego wytworzone jest przeciwciało pierwszorzędowe. Na przykład, jeśli pierwszorzędowe przeciwciało całkowitego KCC2 jest mysim anty-KCC2, należy użyć przeciwciała drugorzędowego przeciwko myszy.
  4. Umieść umytą membranę na tablicy obrazowania. Wymieszaj równe objętości każdego odczynnika do wzmocnionej chemiluminescencji (ECL) i delikatnie rozprowadź zmieszany roztwór na membranie, aby uzyskać sygnały.

6. Akwizycja obrazu za pomocą systemu obrazowania i kwantyfikacja danych

  1. Przenieś tablicę obrazowania do odpowiedniej komory w systemie obrazowania w celu obrazowania. Otwórz oprogramowanie do obrazowania na komputerze w celu przetworzenia obrazu.
  2. Na pasku narzędzi kliknij Nowy protokół i wybierz Pojedynczy kanał. Kliknij Wybierz w oknie dialogowym Obrazowanie/aplikacja żelu, przewiń do pozycji Blot i wybierz opcję Chemi Hi Sensitivity lub Chemi Hi Resolution. Następnie kliknij Ustawienia akumulacji sygnału, aby ustawić czas trwania i liczbę obrazów do pobrania.
  3. Kliknij Position Gel w ustawieniach protokołu i dostosuj żel w systemie obrazowania, jeśli to konieczne. Kliknij przycisk Uruchom protokół, aby pobrać obrazy.
  4. Kliknij prawym przyciskiem myszy na jeden z pobranych obrazów w polu katalogu obrazowania, aby zapisać obrazy na komputerze. Przejdź do żądanego obrazu i kliknij Wybierz obraz i kontynuuj w oknie dialogowym uruchamiania.
  5. Kliknij ikonę Image Transform, aby dostosować kontrast i nasycenie pikseli obrazu. Kliknij ikonę Zrzut ekranu na ogólnym pasku narzędzi, aby zapisać obraz na komputerze w zależności od żądanego formatu obrazu.
  6. Zmierz gęstości pasma za pomocą oprogramowania ImageJ i przeanalizuj za pomocą odpowiednich narzędzi statystycznych.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tabela 1: Przepis na przygotowanie mieszanki żelu poliakrylamidowego (rozdzielanie i układanie roztworów żelowych).

< span style=...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
40% acrylamideSigma-AldrichA2917Służy do produkcji żelu do oddzielania i układania w stosy dla SDS-PAGE
Ammonium Per SulfateSigma-Aldrich248614Służy do produkcji żelu do oddzielania i układania w stosy dla SDS-PAGE
anti pSPAKUniwersytet DundeeS670BUżywany jako podstawowe przeciwciało do western blotting
anty-KCC2Dundee UniversityS700CUżywane jako główne przeciwciało do western blottingu
anti-KCC2 pSer940Thermo Fisher ScientificPA5-95678Używane jako główne przeciwciało do western blottingu
anty-KCC2 pThr1007Dundee UniversityS961CUżywane jako podstawowe przeciwciało do western blottingu
anti-KCC2 pThr906Uniwersytet DundeeS959CUżywane jako podstawowe przeciwciało do western blottingu
anti-mouseTechnologia sygnalizacji komórkowej66002Używane jako przeciwciało wtórne dla western blotting
anti-NKCC1Uniwersytet DundeeS841BUżywane jako główne przeciwciało do western blotting
anty-NKCC1 pThr203/207/212Uniwersytet DundeeS763BUżywane jako podstawowe przeciwciało do western blottingu
anti-rabbitTechnologia sygnalizacji komórkowejC29F4Używane jako przeciwciało wtórne do western blotting
anty-owceabcamab6900Używane jako przeciwciało wtórne do western blottingu
anti-SPAKUniwersytet DundeeS669DUżywane jako pierwotne przeciwciało do western blotting
anty-β-tubulina IIISigma-AldrichT8578Używana jako główne przeciwciało do western blottingu
BenzamineMerck UK135828Używany jako składnik bufora
Beta-merkaptoetanolSigma-AldrichM3148Używany jako składnik bufora ładowania i bufora
Bradford CoomasieThermo Scientific1856209Używany do oznaczania
Aparatura odlewniczaAtto WSE-1165WSłuży do przeprowadzania elektroforezy
WirówkaEppendorf5804Używany do przygotowania
WirówkaVWRMicroStar 17RUżywany do przędzenia próbek
Dimethyl sulfoxide (DMSO)Sigma-AldrichD2650-100MLUsed for
Dried Enchantmed MilkMarvelN/ASłuży do tworzenia bufora blokującego
Dulbecco's Modified Eagle's Medium - wysoka poziom glukozySigma-AldrichD6429Używany do hodowli
Odczynnik ECLPerkin ElmerORTT755/2655Służy do wywoływania obrazu do western blottingu
EDTAFisher ScientificD/0700/53Używany jako składnik bufora
EGTASigma-Aldriche4378Używany jako składnik bufora
Zasilacz do elektroforezyBioRadPowerPAC HCZasilanie do przeprowadzenia elektroforezy
EtanolThermoFisherE/0650DF/17Służy do przygotowania sterylizowanych urządzeń i środowiska
Płodowa surowica bydlęca - inaktywowana termicznieMerck Life Sciences UKF9665Używane do hodowli
FumehoodWalkerA7277Używane do hodowli
Żużel - WhatmanGE Healthcare 10426981Używany w western blotting do robienia kanapki
GlycineSigma-Aldrich15527Używany do tworzenia buforów
GraphPad Prism SoftwareGraphPad Software, Inc., USAWersja 6.0Służy do kreślenia wykresów i analizowania danych dla western blottingu
HClAcros Organics10647282Służy do sporządzania żelu separacyjnego i układającego dla SDS-PAGE
Blok grzewczyGrantQBT1Służy do podgrzewania WB ładując próbki
HEK293 cellsMerck UK12022001-1VLLinia komórkowa do eksperymentu
Oprogramowanie ImageJWayne Rasband i współpracownicy; NIH, Stany Zjednoczone ImageJ 1.53eSłuży do pomiaru intensywności pasma z obrazów
System obrazowaniaBioRadChemiDoc MPSłuży do robienia obrazów
InkubatorLEECLEEC precyzja 190DUżywany do hodowli
IsopropanolHoneywell24137Używany w żelu odlewniczym do elektroforezy
roztwór L-glutaminySigma-AldrichG7513Używany do hodowli
Siarczan dodecylu litu (LDS)NovexNP0008Używany jako bufor ładowania dla western blottingu
MEM Aminokwas endogenny Merck Life Sciences UKM7145Używany dla komórki culture
MikrowirówkaEppendorf5418Służy do przygotowania lizatów dla WB
Czytnik mikropłytekBioRadiMarkSłuży do odczytu stężenia białka lizatu
Microsoft PowerpointMicrosoft, USAPowerPoint2016Służy do edycji obrazów
Marker masy cząsteczkowejBioRad1610373Używany do western blotting
N-etylomaleimidThermo Fisher Scientific23030Używany do eksperymentu
Membrana nitrocelulozowaFisher Scientific45004091Używany do western blotting
Penicylina-StreptomycynaGibco15140122Używany do hodowli
pH<Siedem kompaktowych s210Służy do monitorowania pH roztworów
Fluorek fenylometylosulfonylu (PMSF)Sigma-AldrichP7626Używany jako składnik bufora
Bufor fosforanowy SalineSigma-AldrichD8537Używany do hodowli
PKCδ pThr505Technologia sygnalizacji komórkowej9374Używane jako podstawowe przeciwciało do western blottingu
Sepharose Protein GGeneronPG50-00-0002Używane do immunoprecypitacji
Chlorek soduSigma-AldrichS7653Używany jako składnik bufora myjącego
Chlorek soduSigma-AldrichS7653Służy do przygotowania bufora
Sodium Dodecyl SulfateSigma-AldrichL5750Służy do sporządzania żelu do oddzielania i układania dla SDS-PAGE
orthovanadate soduSigma-AldrichS6508Used as component of lysis buffer
Sodium PyrustalleSigma-AldrichS8636Used for cell
sodium-β-glycerophosphateMerck UKG9422Używany jako składnik bufora
Staurosporyna (z Streptomyces sp.)Scientific Laboratory Supplies, UKS4400-1MGUżywany do eksperymentu
SacharozaScientifc Laboratory SuppliesS0389Używany jako składnik bufora
TEMEDSigma-AldrichT7024Służy do produkcji żelu do oddzielania i układania w stosy dla SDS-PAGE
Komora transferowaBioRad1658005EDUUżywany w western blotting do przenoszenia białka na błonie
TrisSigma-AldrichT6066Służy do produkcji żelu separacyjnego i układającego dla SDS-PAGE
Triton-X100Sigma-AldrichT8787Używany jako składnik bufora
Roztwór trypsyny-EDTAMerck Life Sciences UKT4049Używany do hodowli
Tween-20Sigma-AldrichP3179Używany jako bufor
Pompa próżniowaCharles AustenDymax 5Używany do hodowli
VortexScientific IndustriesK-550-GEUżywany do przygotowania
Mikser VortexScientific Industries LtdVortex-Genie K-550-GEUżywany do mieszania rozdzielonej próbki
Kąpiel wodnaGrant Instruments Ltd. (JB Academy)JBA5Służy do inkubacji roztworów
do lizy lizy ilościowego białka lizatu strony SDS lizatu cell culture experiment komórkowych do lizy do lizy strony SDS komórkowych komórkowych transferowej z hodowlą western blotting western blotting komórkowych komórkowych western blotting z hodowlą komórkową komórkowychtd style='szerokość:240pt;'>Mettler Toledo buforowych do lizy komórek TBS-T buffer do lizy z hodowlą komórkową do lizy do lizy komórkowych TBS-T komórkowych próbek

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Wykrywanie fosforylowanego KCC2immunoprecypitacjakwantyfikacja chemiluminescencyjnaSepharose z bia kiem Gprzeciwcia a anty KCC2el SDS PAGEmembrana nitrocelulozowawzmocniona chemiluminescencjap ukanie TBST

Powiązane artykuły