As mucinas são normalmente produzidos por superfícies mucosas que revestem as cavidades expostas ao ambiente exterior (por exemplo., Respiratório, digestivo, reprodutivo, extensões da superfície ocular), bem como os órgãos internos (por exemplo, pâncreas, vesícula biliar, glândulas mamárias). A presença destas glicoproteínas mantém a hidratação da superfície e forma uma barreira física contra os agentes patogénicos. Embora a produção de mucina é essencial para a saúde das mucosas, hiper-concentração de mucina e / ou as propriedades do muco aberrantes pode conduzir a obstrução do canal, a colonização bacteriana e inflamação crónica, o que pode causar danos irreversíveis. Uma cascata semelhante de eventos são observados em várias doenças, por exemplo., Fibrose cística 1, otite média crônica 2 e infecção cérvico-3. Portanto, é importante para entender o papel de mucinas na saúde e na doença e para estabelecer protocolos de rotina para a identificação de proteínas.
A data, 19 genes mucinas foram identificados e codificam para cadeias polipeptídicas grandes que variam de 1.200 (por exemplo., MUC-1) a 22.000 (por exemplo, MUC16) aminoácidos. A família de genes de mucina pode ser dividido em dois subtipos: as mucinas associadas a membranas, envolvidas na sinalização celular e a superfície de blindagem, e as mucinas de formação de gel, responsáveis pelas propriedades viscoelásticas dos geles de muco. mucinas associadas a membranas são principalmente monomérico e atribuem às superfícies das células através de um domínio que atravessa a membrana hidrofóbica. Em contraste, as mucinas de formação de gel possui vários domínios -como e rica em cisteína do factor de von Willebrand (vWF), que são essenciais para a formação de redes poliméricas dinâmicas. Grandes glicanos estão ligados a serina e treonina distribuídos por todo o apomucin. Estes oligossacáridos ligados em O densas pode contribuir-se para 80% do peso molecular 4. Intra- e inter-molecular de ligações dissulfureto que ligam os monómeros de mucina assegurar a integridade do gel de mucina network. Como resultado de glicosilação pesada e multimerização, mucinas encontram-se entre as moléculas maiores no mundo animal e não podem ser analisados por electroforese em gel padrão através de gel de SDS-PAGE de poliacrilamida convencional e escadas de proteína padrão. Estes métodos / resolver proteínas separadas com pesos moleculares menores do que 250 kDa, enquanto os monómeros de mucina pode atingir até 2 MDa no caso de MUC16. No entanto, as escadas de proteína de alto peso molecular podem ser utilizados para estudar pequenas monómeros de mucina (isto é., A MUC1).
Uma variedade de técnicas pode ser aplicado para estudar tamanho mucina, conformação e interacção. Tradicionalmente, a caracterização bioquímica das mucinas é realizado por mucina isolamento através de centrifugação isopícnica em gradiente de densidade em tampão de desnaturação, seguida de cromatografia de exclusão de tamanho e imunodetecção (por ex., Slot blotting) 5. e / ou dispersão de luz multi-ângulo dinâmico fornecer informações sobre o estado oligomérico de amostras ricas em mucina 1. Além disso, uma centrifugação zonal acoplado com imunodetecção e microscopia electrónica de transmissão são comumente usados para determinar a conformação de macromoléculas de mucinas 6. A espectrometria de massa é também utilizado para quantificar as mucinas, detectar a clivagem proteolítica e analisar a composição 1,7,8 oligossacárido. Tais técnicas são dispendiosas, demoradas e frequentemente exigem grandes volumes e / ou altas concentrações de amostra. A metodologia aqui descrita, isto é., Mucina separação por electroforese, é reprodutível, de baixo custo e pode ser utilizado em estudos de alto rendimento para fornecer quantificação relativa e mucina investigar montagem polímero. No entanto, este ensaio necessita de alta afinidade, anticorpos de mucina de alta especificidade que pode não estar disponível para mucinas raras (ex., MUC19) ou certas espécies (por exemplo., Porco, furão).
Western blotting de agarose é adequado para resolver uma grande variedade de amostras ricas em mucina com Concentrações que variam de 50 ug / ml (por exemplo., células de lavagens) a 5 mg / ml (por exemplo., expectoração). Este ensaio foi introduzida nos anos 1990 e só foi efectuado em alguns laboratórios especializados 9,10. Inicialmente, esta técnica permitiu identificar subpopulações de monómeros de mucina nas secreções respiratórias humanas 11,12 e confirmou o processo de oligomerização de células caliciformes, que consiste de formação de dímeros no retículo endoplasmático seguido por dímero de multimerização no aparelho de Golgi 13. Mais recentemente, a geração de anticorpos policlonais contra mucinas murino facilitou os estudos em modelos animais pequenos (por exemplo., Mucina modelos de ratos deficientes, βENaC, OVA-desafiado) e abriu um novo campo de pesquisa para estudos pré-clínicos compostos de teste farmacológico destinadas a remover o muco os pulmões 14-17. Como resultado de um crescente interesse em biologia mucina e a geração de novos, os anticorpos de mucina mais específicos, descrevemos herein a metodologia para separar mucinas por electroforese em gel de agarose, transferência para nitrocelulose e vácuo de duas cores detecção fluorescente no infravermelho.