Przedstawiona tutaj metoda pozwala na szybkie i niedrogie badanie wydzielania insuliny z genetycznie zmodyfikowanej linii komórek beta w formacie 96-dołkowej. Kluczem do tego protokołu jest zmodyfikowana wersja insuliny z naturalnie wydzielaną lucyferazy Gaussia (GLuc, ~18 kDa) wprowadzoną (patrz Rysunek 1) do peptydu C w celu wytworzenia insuliny-Gaussia (InsGLuc)1,2. Inne większe białka, takie jak GFP (~25 kDa), zostały z powodzeniem wprowadzone do peptydu C insuliny i wykazały oczekiwane przetwarzanie potranslacyjne z proinsuliny-GFP na insulinę i GFP-C-peptide3,4. Na potrzeby testu w tym protokole GLuc został zoptymalizowany pod kątem kodonów pod kątem ekspresji ssaków i wprowadzono dwie mutacje w celu poprawy kinetyki podobnej do świecenia5,6. Wiele kombinacji i powtórzeń warunków leczenia można łatwo przetestować w formacie płytki 96-dołkowej, a wyniki wydzielania można uzyskać natychmiast po eksperymencie.
Główną zaletą, jak wcześniej wspomniano2, jest niski koszt tego pomiaru wydzielania opartego na lucyferazie (< 0,01 USD/odwiert), co odróżnia go od stosunkowo wyższych kosztów i technicznych aspektów testów immunoenzymatycznych (ELISA) (> $2/odwiert) i jednorodnej fluorescencji czasowo-rozdzielczej (HTRF) lub innych testów opartych na przeciwciałach opartych na rezonansie Förstera (FRET) (> $1/studzienkę). W porównaniu z tymi testami opartymi na przeciwciałach, które mierzą stężenie insuliny poprzez odniesienie do krzywej wzorcowej, test InsGLuc mierzy aktywność wydzielniczą jako względne porównanie z dołkami kontrolnymi na płytce. Z tego powodu każdy eksperyment wymaga włączenia odpowiednich kontroli. To rozróżnienie jest kompromisem, który umożliwia szybkie i niedrogie pomiary. Wykazano jednak, że wydzielanie InsGLuc jest silnie skorelowane z wydzielaniem insuliny, mierzonym za pomocą ELISA1,2. Technologia ta została rozbudowana pod kątem wysokoprzepustowych badań przesiewowych1,2,7 i doprowadziła do zidentyfikowania nowych modulatorów wydzielania insuliny, w tym bramkowanego napięciem inhibitora kanału potasowego7 oraz naturalnego inhibitora funkcji komórek β, chromomycyny A28. Stosowanie InsGLuc jest najbardziej odpowiednie dla badaczy, którzy planują ciągłe testowanie wielu różnych warunków leczenia pod kątem ich wpływu na wydzielanie insuliny. W dalszych eksperymentach konieczne jest powtórzenie kluczowych wyników w linii komórkowej β rodzicielskiej, a optymalnie w mysich lub ludzkich wyspach trzustkowych, a także pomiar wydzielania insuliny za pomocą testu opartego na przeciwciałach.