Method Article

Analisando a função de GTPases Pequenas pela microinjeção de Plasmids em Polarized Células Epiteliais

DOI:

10.3791/2645

May 31st, 2011

In This Article

Summary

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Este artigo detalha os procedimentos envolvidos na análise da superexpressão e GTPases pequenas células epiteliais polarizadas utilizando a técnica de microinjeção.

Abstract

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Células epiteliais polarizar sua membrana plasmática em bioquímica e funcionalmente distintos domínios apical e basolateral onde o domínio apical enfrenta o 'livre' e superfícies da membrana basolateral é em contato com o substrato e as células vizinhas. Ambos os domínios de membrana são separados por junções apertadas, que formam uma barreira de difusão. Apical-basolateral polarização pode ser reproduzido com sucesso na cultura quando as células epiteliais como Madin-Darby Canine Kidney (MDCK), as células são semeados em altas densidades, em filtros de policarbonato e cultivados por vários dias 1 2. Estabelecimento e manutenção da polaridade celular é regulada por um conjunto de pequenas GTPases da superfamília Ras, como Rala, Cdc42, Rab8, Rab10 e Rab13 3 4 5 6 7. Como todas as GTPases ciclo dessas proteínas entre um estado PIB-bound inativos e um estado GTP-bound ativo. Mutações específicas nas regiões de ligação de nucleotídeos interferir com esta bicicleta 8. Por exemplo, Rab13T22N está permanentemente bloqueado no PIB forma e, assim, apelidado de "negativo dominante", enquanto Rab13Q67L já não pode hidrolisar GTP e é, portanto, trancado em um estado "ativo dominante" 7. Para analisar a sua função em células negativo dominante e dominante alelos ativos de GTPases são normalmente expressos em níveis elevados para interferir com a função das proteínas endógenas 9. Uma maneira elegante de alcançar altos níveis de superexpressão em um curto espaço de tempo é introduzir os plasmídeos que codificam as proteínas relevantes diretamente no núcleo das células cultivadas em polarizado filtro suporta o uso de técnica de microinjeção. Isso é muitas vezes combinada com a co-injeção de plasmídeos repórter que codificam os receptores da membrana plasmática que são especificamente classificadas para o domínio apical ou basolateral. A carga freqüentemente utilizado para analisar a carga de classificação para o domínio basolateral é um alelo sensível à temperatura da glicoproteína do vírus da estomatite vesicular (VSVGts045) 10. Esta proteína não pode dobrar corretamente a 39 ° C e por isso serão retidos no retículo endoplasmático (ER), enquanto a proteína reguladora de interesse é montado no citosol. A mudança para a 31 ° C, então, permitir VSVGts045 dobrar corretamente, deixam o ER e viajar para a membrana plasmática 11. Esta perseguição é geralmente realizado na presença de cicloheximida para prevenir a síntese de proteína ainda mais levando a resultados mais limpo. Aqui nós descrevemos em detalhe o procedimento de microinjecting plasmídeos em células polarizadas e incubações subseqüentes, incluindo mudanças de temperatura que permitem uma análise global das proteínas reguladoras envolvidas na triagem basolateral.

Protocol

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1. Isolamento de DNA plasmidial

  1. Use uma endotoxina livre de Sigma-Aldrich maxiprep kit para preparar DNA endotoxina livre de acordo com protocolo do fabricante. Este kit funciona para nós, porque é confiável remove qualquer endotoxinas das preparações de DNA. Endotoxinas que são injetados com o DNA em núcleos de células irá levar à morte celular.
  2. Adicionar 100 ul de fenol / chlorofom / isoamylalcohol (25:24:1) para o DNA isolado, vortex e centrifugação por 1 min a 13.000 rpm em uma microcentrífuga Eppendorf. Transferir a fase superior de água em um novo tubo e adicionar 100 mL de clorofórmio / isoamylalcohol (24:1), vórtice e girar como acima. Tr....

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Discussion

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Os passos mais críticos para um experimento de microinjeção de sucesso são a qualidade ea pureza do DNA e da polaridade de suas células. Sem células polarizadas, o seu controle de injeção já terá mistargeted VSVG eo experimento não pode ser usado. Se o DNA é de má qualidade, o DNA pode entupir a agulha de injeção levando a pouca ou nenhuma expressão da proteína desejada de todo. Além disso, é aconselhável a utilização de plasmídeos de expressão que são conhecidos por levar a níveis de alta expressão, como pRKV.

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Disclosures

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Não há conflitos de interesse declarados.

Acknowledgements

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Este trabalho foi financiado por uma concessão do National Institutes of Health (GM070736) para H. Fölsch. SF Ang foi apoiada por um * STAR A bolsa de Pós-Graduação e RS Kang foi apoiada pela Base Celular e Molecular do Programa de Treinamento de Doenças (GM8061)

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Nome do reagente Companhia Número de catálogo
Axiovert 200 microscópio com estágio de aquecimento Carl Zeiss Inc Ordem personalizada
InjectMan NI2 micromanipulador FemtoJet Eppendorf Ordem personalizada
Femtotips II (agulhas microinjeção) Eppendorf 930000043
Microloader dicas Eppendorf 930001007
Claro de 12 mm transwell filtro suporta Corning Costar 3460
Endotoxina livre kit maxiprep plasmídeo Sigma-Aldrich NA0400

References

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  1. Mellman, I., Nelson, W. J. Nature reviews. 9 (11), 833-833 (2008).
  2. Rodriguez-Boulan, E., Kreitzer, G., Musch, A. Nature reviews. 6 (3), 233-233 (2005).
  3. Ang, A. L., Fölsch, H., Koivisto, U. M. The Journal of cell biology. 163 (2), 339-339 (2003).
  4. Kroschewski, R., Hall, A., Mellman, I. Nature cell biology. 1 (1), 8-8 (1999).
  5. Moskalenko, S., Henry, D. O., Rosse, C. Nature cell biology. 4 (1), 66-66 (2002).
  6. Schuck, S., Gerl, M. J., Ang, A. Traffic (Copenhagen, Denmark). 8 (1), 47-47 (2007).....

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Small GTPasesMicroinjection TechniquePolarized Epithelial CellsMDCK CellsPlasmid OverexpressionTemperature Shift AssayCycloheximide TreatmentConfocal MicroscopyBasolateral SortingVSVG Reporter

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