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Ensaio de perseguição de cicloheximida baseado em microplacas de fluorescência: uma técnica para monitorar a cinética de degradação de proteínas fluorescentes nucleares mal dobradas

8 de julho de 2025

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Guo, L. et. al., Ensaios para a Degradação de Proteínas Mal Dobradas em Células. J. Vis. Exp. (2016)

Este vídeo descreve um ensaio de microplaca baseado em fluorescência in vitro para estudar a cinética de degradação de uma proteína mutante de luciferase mal dobrada marcada com fluorescência expressa nos núcleos de células de mamíferos transfectadas. O ensaio envolve o tratamento de células que expressam a proteína mutante fluorescente com um inibidor de tradução e um inibidor de proteassoma para avaliar a degradação mediada por proteassoma da proteína mal dobrada.

Protocolo

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1. Preparação do reagente

  1. Prepare o meio DMEM de baixa fluorescência para ensaios usando um leitor de fluorescência de microplacas. Misture 25 mM de glicose, 0,4 mM de glicina, 0,4 mM de arginina, 0,2 mM de cisteína, 4,0 mM de glutamina, 0,2 mM de histidina, 0,8 mM de isoleucina, 0,8 mM de leucina, 0,8 mM de lisina, 0,2 mM de metionina, 0,4 mM de fenilalanina, 0,4 mM de serina, 0,8 mM de treonina, 0,078 mM de triptofano, 0,4 mM de tirosina, 0,8 mM de valina, 1,8 mM de CaCl2, 0,81 mM de MgSO4, 5,33 mM KCl, 44,0 mM NaHCO3, 110 mM NaCl, 0,9 mM NaH2PO4. Ajuste o pH da solução usando HCl ou NaOH para pH 7,4. Esterilize o meio através de filtração.
    nota: Este meio contém componentes do meio DMEM padrão com glicose alta, exceto que Fe (NO3) 3, vitaminas e vermelho de fenol são omitidos. Vermelho de fenol, riboflavina e piridoxal em meio de cultura DMEM regular interferem significativamente na detecção do sinal de fluorescência. O meio de cultura sem esses componentes é crucial para o sucesso da imagem GFP de células vivas. O meio é estável por 12 meses quando armazenado refrigerado.

2. Ensaio de degradação em tempo real de NLS-luciferase-GFP usando leitor de microplacas de fluorescência

  1. Semeie aproximadamente 1 x 104 células HeLa em placas pretas de cultura de tecidos de 96 poços com fundo transparente. Após o cultivo de O/N, uma confluência de 50-70% é alcançada no momento da transfecção.
    NOTA: 60 μl de meio contendo células HeLa completamente suspensas são semeadas diretamente em cada poço. Não adicione meio adicional ou placa de rocha para frente e para trás após a semeadura, caso contrário, as células podem ser distribuídas de forma desigual.
  2. Transfecta células HeLa com 0,05-0,1 μg de plasmídeo NLS-luciferase-GFP/pRK5 em cada poço usando reagente de transfecção de acordo com as instruções do fabricante. Faça uma mistura mestre de transfecção contendo DNA e reagente de transfecção e alicote para cada poço. Três poços com células não são transfectados com DNA, que serve como controle para o sinal de fluorescência de fundo para cada condição de tratamento.
    nota: Uma maneira alternativa de reduzir a variação da transfecção é transfectar as células antes da semeadura. No entanto, uma grande parte das células transfectadas com proteínas mal dobradas não consegue se ligar ou mostrar viabilidade reduzida usando este método. É provável que algumas células não suportem o estresse causado pela digestão da tripsina ao expressar proteínas tóxicas mal dobradas. Como resultado, o sinal fluorescente geral é significativamente reduzido.
  3. 20-24 horas após a transfecção, examine as células vivas sob um microscópio fluorescente invertido para expressão de GFP com comprimento de onda de excitação de 450-490 nm.
  4. Remova o meio por aspiração a vácuo. Adicione aproximadamente 200 μl 1x PBS a cada poço e, em seguida, aspire-o para remover a quantidade residual de meio DMEM.
  5. Adicione 60 μl de meio DMEM de baixa fluorescência com 5% de FBS e 50 μg/ml de CHX. Para examinar a degradação proteassoma, inclua o inibidor de proteassoma adicional MG132 (10 μM) em um conjunto de amostras. Definir triplicata de poços para cada tratamento/condição.
    nota: O tratamento com MG132 é incluído como controle para a degradação proteassômica porque é crucial descartar outros fatores que podem causar queda do sinal de fluorescência, incluindo morte celular e extinção de fluorescência.
  6. Meça o sinal de fluorescência de GFP imediatamente em um leitor de placa fluorescente após adicionar CHX.
    nota: As configurações de medição do software são mostradas na Tabela 1.
  7. Leia o prato a cada hora por até 8 a 10 horas. Após a leitura, retorne a placa de volta à incubadora de cultura de células.
  8. Exporte os dados como arquivo de planilha. Use o valor médio de leituras múltiplas para cada poço e a intensidade de fluorescência. Normalize os valores de cada ponto de dados para os valores médios do Tempo 0 nos respectivos grupos. Plote a intensidade de fluorescência normalizada ao longo do tempo, conforme mostrado na Figura 1A e 1B e na Figura 2, painéis à direita.
  9. Realizar análise estatística das taxas de degradação entre duas condições usando ANOVA de duas vias com medidas repetidas.
    nota: Nesta análise, a "intensidade de fluorescência" é a variável dependente, enquanto "condições de tratamento" e "tempo" são os dois fatores. Em vez de comparar dados em pontos de tempo individuais, a ANOVA de duas vias com medidas repetidas analisa a diferença entre os dois grupos de tratamento ao longo de todo o curso de tempo.

Tabela 1: Configurações de medição no leitor de microplacas de fluorescência.

Arquivo de definição de placaGRE96fb
Modo de mediçãoIntensidade de fluorescência inferior
Comprimento de ondaComprimento de onda de excitação485 milhas nanômetro
Largura de banda de excitação9 nm
Comprimento de onda de emissão535 nm
Largura de banda de emissão20 nm
Número de flashes5
GanhoManual 200
Tempo de integração20 μs
Várias leituras por poçotipoCírculo (preenchido)
tamanho5×5
fronteira400 μm

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Resultados

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Figura 1: Ensaio fluorescente baseado em microplacas para degradação de NLS-LucDM-GFP. As células HeLa semeadas em placas de 96 poços foram transfectadas com 0,05 μg (A) ou 0,1 μg (B) NLS-LucDM-GFP e tratadas com CHX na presença ou ausência de MG132. (A e B) As intensidades de fluorescência dos poços foram medidas nos pontos de tempo...

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Divulgações

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Não há conflitos de interesse declarados.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Meio Eagle Modificado de DulbeccoTecnologias da Vida11995-092
Soro fetal bovinoTecnologias da Vida10082147
Lipofectamina 2000Tecnologias da Vida11668019
MG132Sigma-AldrichM8699
AminoácidosSigma-AldrichOs aminoácidos são usados para fazer meio de cultura de baixa fluorescência
CicloheximidaSigma-AldrichC7698
Microscópio de fluorescência invertida Olympus IX-81OlimpoIX71/IX81
Placa TC preta de 96 poços com fundo transparente translúcidoSigma-Greiner89135-048
Leitor de placa inferior de fluorescência Infinite 200® PROTECANInfinito 200® PRO
Prisma 5GraphPadSoftware de análise estatística

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Etiquetas

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