Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Pomiar składu kompleksu sygnalizacyjnego indukującego śmierć CD95 i przetwarzanie prokaspazy-8 w tym kompleksie

2.3K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/62842

⸱

2 sierpnia 2021

 , 

W tym artykule

Podsumowanie

Tutaj prezentowany jest eksperymentalny przepływ pracy, który umożliwia wykrywanie przetwarzania kaspazy-8 bezpośrednio w wywołującym śmierć kompleksie sygnalizacyjnym (DISC) i określa skład tego kompleksu. Metodologia ta ma szerokie zastosowanie, od odkrywania mechanizmów molekularnych szlaków śmierci komórkowej po dynamiczne modelowanie sieci apoptozy.

Streszczenie

Zewnętrzna apoptoza jest pośredniczona przez aktywację receptorów śmierci (DR), takich jak CD95/Fas/APO-1 lub ligand indukujący apoptozę związany z czynnikiem martwicy nowotworu (TRAIL)-receptor 1/receptor 2 (TRAIL-R1/R2). Stymulacja tych receptorów za pomocą pokrewnych ligandów prowadzi do powstania kompleksu sygnalizacyjnego indukującego śmierć (DISC). DISC zawiera DR, białko adaptorowe białka związanego z Fas z domeną śmierci (FADD), prokaspazy-8/-10 i komórkowe białka hamujące konwertazy interleukiny (IL)-1β podobne do FADD (c-FLIPs). DISC służy jako platforma do przetwarzania i aktywacji prokaspazy-8. Ta ostatnia zachodzi poprzez jego dimeryzację/oligomeryzację we włóknach domeny efektora śmierci (DED) zmontowanych na DISC.

Aktywacja prokaspazy-8 następuje po jej przetwarzaniu, które odbywa się w kilku krokach. W niniejszej pracy opisano ustalony eksperymentalny przepływ pracy, który umożliwia pomiar powstawania DISC i przetwarzanie prokaspazy-8 w tym kompleksie. Przebieg pracy opiera się na technikach immunoprecypitacji wspieranych przez analizę western blot. Ten przepływ pracy pozwala na dokładne monitorowanie różnych etapów rekrutacji prokaspazy-8 do DISC i jej przetwarzania oraz jest bardzo istotny dla badania molekularnych mechanizmów apoptozy zewnętrznej.

Wprowadzenie

Jednym z najlepiej zbadanych receptorów śmierci (DR) jest CD95 (Fas, APO-1). Zewnętrzny szlak apoptotyczny rozpoczyna się od interakcji DR z pokrewnym ligandem, tj. CD95L oddziałuje z CD95 lub TRAIL wiąże się z TRAIL-Rs. Powoduje to powstanie DISC w odpowiednim DR. DISC składa się z białek CD95, FADD, prokaspazy-8/-10 i c-FLIP1,2. Ponadto DISC jest składany w wyniku interakcji między białkami zawierającymi domenę śmierci (DD), takimi jak CD95 i FADD, a białkami zawierającymi DED, takimi jak FADD, prokaspaza-8/-10 i c-FLIP (Figura 1). Prokaspaza-8 ulega oligomeryzacji

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

Protokół

Eksperymenty z komórkami T zostały przeprowadzone zgodnie z umową etyczną 42502-2-1273 Uni MD.

1. Przygotowanie komórek do eksperymentu

UWAGA: Średnia liczba komórek dla tej immunoprecypitacji wynosi 1 × 107. Komórki przylegające muszą zostać wysiane na jeden dzień przed eksperymentem, tak aby w dniu eksperymentu było 1 ×10 7 komórek.

  1. Przygotowanie komórek adherentnych do eksperymentu
    1. Wysiew 5-8 × 106 przylegających komórek w 20 ml pożywki (patrz Tabela materiałów dla składu) dla każdego stanu w 14,5 cm szalkach na dzień przed ro....

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

Wyniki

Aby przeanalizować rekrutację kaspazy-8 do kompleksu DISC oraz jej procesowanie w obrębie DISC CD95, w niniejszej pracy opisano klasyczny schemat postępowania, który łączy immunoprecypitację (IP) kompleksu DISC CD95 z analizą western blot. Pozwala to na wykrycie kilku kluczowych cech aktywacji kaspazy-8 w DISC: montaż makromolekularnej platformy aktywującej kaspazę-8, rekrutację prokaspazy-8 do DISC oraz procesowanie tej kaspazy inicjującej (Rysunek 1 oraz Rysunek 2

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

Dyskusja

Podejście to zostało po raz pierwszy opisane przez Kischkela i wsp.27 i od tego czasu z powodzeniem rozwijane przez kilka grup. Należy wziąć pod uwagę kilka ważnych kwestii w celu skutecznego immunoprecypitacji DISC i monitorowania przetwarzania kaspazy-8 w tym kompleksie.

Po pierwsze, konieczne jest przestrzeganie wszystkich etapów mycia podczas immunoprecypitacji. Szczególnie ważne są końcowe etapy mycia kulek sefarozy i suszenia kulek sefarozy. Musi to być wykonane p.......

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

Oświadczenia

Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.

Podziękowania

Dziękujemy Fundacji Wilhelma Sandera (2017.008.02), Centrum Systemów Dynamicznych (CDS), finansowanemu przez program UE EFRR (Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego) i DFG (LA 2386) za wsparcie naszej pracy. Dziękujemy Karinie Guttek za wsparcie naszych eksperymentów. Dziękujemy prof. Dirkowi Reinholdowi (OvGU, Magdeburg) za dostarczenie nam pierwotnych limfocytów T.

....

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

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
12,5% SDS żelwłasnej produkcjidla dwóch żeli separujących:
3,28 ml destylowany H2O
2,5 mL Tris; pH 8,8; 1,5 M
4,06 ml akrylamid
100 &mikro; L 10% SDS
100 i mikro; L 10% APS
7,5 i mikro; L TEMED

dla dwóch żeli zbiorczych:
3,1 ml destylowany H2O
1,25 mL Tris; pH 6,8; 1,5 M
0,5 ml akryloamidu
50 &mikro; L 10% SDS
25 i mikro; L 10% APS
7,5 i mikro; L TEMED
14,5 cm naczynia komórkoweGreiner639160
akryloamidCarl RothA124.1
Końcówki do pipet z filtrem aerozolowym z filtrem o wysokim odzysku i szerokim otworemVWR46620-664 (Ameryka Północna) lub 732-0559 (Europa)Służy do pipetowania kulek do
antyaktynySigma AldrichA2103rozcieńczenie: 1:4000 w PBST + 1:100 NaN3
anty-APO-1 Abdostarczony w tych eksperymentach przez prof. P. Krammera lub może być zakupiony przez EnzoALX-805-038-C100stosowany wyłącznie do immunoprecypitacji
anty-kaspazy-10 AbBiozolMBL-M059-3rozcieńczenie: 1:1000 w PBST + 1:100 NaN3
antykaspaza-3Sygnalizacjakomórkowa Ab 9662Rozcieńczenie S: 1:2000 w PBST + 1:100 NaN3
anty-kaspaza-8 Ab C15dostarczony w tych eksperymentach przez prof. P. Krammera lub może być zakupiony przez ENZOALX-804-242-C100rozcieńczenie: 1:20 w PBST + 1:100 NaN3
anty-CD95 AbSanta Cruzsc-715rozcieńczenie: 1:2000 w PBST + 1:100 NaN3
anti-c-FLIP NF6 Abdostarczone w tych eksperymentach przez prof. P. Krammera lub mogą być zakupione przez ENZOALX-804-961-0100rozcieńczenie: 1:10 w PBST + 1:100 NaN3
anti-FADD 1C4 Abdostarczone w tych eksperymentach przez prof. P. Krammera lub można je kupić przez ENZOADI-AAM-212-Erozcieńczenie: 1:10 w PBST + 1:100 NaN3
anty-PARPSygnalizacja komórkowa9542rozcieńczenie: 1:1000 w PBST + 1:100 NaN3
APSCarl Roth9592.3
β-merkaptoetanolCarl Roth4227.2
Roztwór Bradforda
Test białkowy Koncentrat odczynnika barwnikowego 450ml
Bio Rad500-0006stosowany zgodnie z instrukcjami producenta
CD95Ldostarczonymi w tych eksperymentach przez prof. P. Krammera lub można go kupić przez ENZOALX-522-020-C005
detektor chemoluminescencji
Chem Doc XRS+
Bio Rad
cOmplete Protese Inhibitor Cocktail ()Sigma Aldrich11 836 145 001przygotowany zgodnie z instrukcją producenta
DPBS (10x) bez Ca, MgPAN BiotechP04-53500rozcieńczenie 1:10 z H2O, przechowywanie w lodówce
bufor eletroforezywłasnej produkcji10x bufor do elektroforezy:
60,6 g Tris
288 g glicyny
20 g SDS
ad 2 L H2O
1:10 rozcieńczenie przed użyciem
glicynaCarl Roth3908.3
Koza Anty-Mysia IgG1 HRPSouthernBiotech1070-05rozcieńczenie 1:10.000 w PBST + 5% mleko
Koza Anti-Mouse IgG2b HRPSouthernBiotech1090-05rozcieńczenie 1:10.000 in PBST + 5% mleko
kozie Anti-Rabbit IgG-HRPSouthernBiotech4030-05rozcieńczenie 1:10.000 w PBST + 5% mleka
Interleukina-2 Human(hIL-2)Merckgroup/ Roche11011456001do aktywacji limfocytów T
KClCarl Roth6781.2
KH2PO4Carl Roth3904.1
Bufor załadowczy
4x Laemmli Bufor do próbek, 10 ml
Bio Rad161-0747przygotowany zgodnie z instrukcjami producenta
Luminata Forte Western HRPsubstrate MilliporeWBLUFO500
liza buforprodukcji13,3 ml Tris-HCl; pH 7,4; 1,5 M
27,5 ml NaCl; 5 M
10 ml EDTA; 2 mM
100 mL Triton X-100
dodać 960 ml H2O
podłoże dla komórek adhaerentowych DMEM F12 (1:1) w stabilnej glutaminy,  2,438 g/LPAN BiotechP04-41154dodając 10% FCS, 1% penicyliny-streptomycyny i 0,0001% Puromycyny do pożywki
dla pierwotnych limfocytów Tgibco firmy Life Technologie21875034dodanie 10% FCS i 1% penicyliny-streptomycyny do podłoża
mleka w proszkuCarl RothT145.4
Na2HPO4Carl RothP030.3
NaClCarl Roth3957.2
PBSTwłasnej roboty20x PBST:
230 g NaCl
8 g KCl
56.8 g Na2HPO4
8 g KH2PO4
20 ml Tween-20
ad 2 L H2O
rozcieńczenie 1:20 przed użyciem
PBST + 5% mlekowłasnej produkcji50 g mleka w proszku + 1 L PBST
PHAThermo Fisher ScientificR30852801do aktywacji limfocytów T
Power Pac HCBio Rad
Precision Plus Protein Standard All BlueBio Rad161-0373stosować od 3-5 do mikro; L
Białko A Sefaroza Koraliki CL-4BNovodirect/ Th.GeyerGE 17-0780-01kulki z żywicy powinowactwa przygotowane zgodnie z instrukcjami producenta
skrobakVWR734-2602
SDS CarlRoth4360.2
wytrząsarkaHeidolph
azydek soduCarl RothK305.1
TEMEDCarl Roth2367.3
Mini-size stosy transferowe Trans Blot TurboBio Rad170-4270używane zgodnie z instrukcją producenta
TransBlot Turbo 5x Transfer BufferBio Rad10026938przygotowane zgodnie z instrukcjami producenta
TransBlot Turbo Membrana niktrocelulozowa w rozmiarze miniBio Rad170-4270używany zgodnie z instrukcjami producenta
Trans-Blot-TurboBio Rad
TrisChem Solute8,08,51,000
Triton X-100Carl Roth3051.4
Tween-20Pan Reac AppliChem A4974,1000
lizatu Ab Ab własnej

Bibliografia

  1. Lavrik, I. N., Krammer, P. H. Regulation of CD95/Fas signaling at the DISC. Cell Death and Differentiation. 19 (1), 36-41 (2012).
  2. Krammer, P. H., Arnold, R., Lavrik, I. N. Life and death in peripheral T cells. Nature Reviews Immunology. 7 (7), 532-542 (2007).
  3. Dicke....

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

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

Przetwarzanie prokaspazy-8tworzenie kompleksu DISC CD95zewnętrzna droga apoptozytechnika immunoprecypitacjiWestern blotaktywacja kaspazy-8rekrutacja FADDbiałka c-FLIPtest aktywności kaspazy-8