Name: Um cinética baseada em fluorescência Ca2 + mobilização ensaio para identificar agonistas do Receptor acoplado à proteína G, antagonistas e moduladores alostéricos (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-02-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 41 s
Description: Aprenda a identificar agonistas, antagonistas e moduladores alostéricos de receptores acoplados à proteína G usando um ensaio baseado em mobilização de cálcio intracelular. Este método permite triagem de alta vazão de candidatos a fármacos.

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Os autores gostaria de agradecer Eric Fonteyn e Geert Schoofs excelente assistência técnica. Este trabalho foi apoiado pelo KU Leuven (conceder n. PF/10/018), o Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek (FWO, conceder n. G.485.08) e a Fondation Dormeur Vaduz.

Nota: Todos os passos descritos nas seções 1 e 2 são realizados em condições estéreis em um fluxo laminar.
1. manutenção do u-87. Células CD4.hCXCR4
<ol><li>Crescem as células em frascos de cultura T75 em 37 ° C e 5% CO2 em uma incubadora umidificada. Nota: A linha celular em vitro utilizada neste protocolo é uma linhagem de células de glioblastoma u-87 estàvel expressando cluster de diferenciação 4 (CD4) e humanos CXCR4 e tem sido descrito anteriormente17. Expressão de superfície celular de CD4 e CXCR4 é continuamente monitorado por citometria de fluxo e os níveis de expressão permanecem constantes ao longo do tempo (~ 100% CD4+ e ~ 100% CXCR4+ células). Uma descrição detalhada da geração da linha celular usado e do processo de citometria de fluxo para investigar os níveis de expressão do receptor não é no âmbito do presente protocolo.<ol>
<li>Células de subcultura a confluência de 80-85%. Permitir que todos os reagentes atingirem a temperatura (RT) antes de cultivo celular.</li>
		<li>Retire o meio de cultura condicionado as células e lave a monocamada de células uma vez com soro fisiológico 5 mL tamponado fosfato (PBS).</li>
		<li>Adicionar 3 mL de 0,25% do trypsin-EDTA e distribuí-lo uniformemente sobre a monocamada de células. Em seguida retirar o excesso de tripsina-EDTA e incubar a 37 ° C até 5 min até as células começam a separar.</li>
		<li>Adicione 10 mL de meio fresco crescimento completo (de Dulbecco médio (DMEM modificado águia) + 10% de soro Fetal bovino (FBS) + 0,01 M HEPES + agentes de seleção apropriada). Ressuspender as células pipetando delicadamente acima e para baixo. Transfira a suspensão de células para um tubo estéril 50 mL.</li>
		<li>Conte o número de células viáveis, utilizando um método de escolha. No caso de células de glioblastoma u-87, viabilidade geralmente atinge ~ 100%. Nota: Número de células pode ser determinado de várias maneiras. Rotineiramente usamos um sistema de análise de célula automatizado baseado em trypan azul coloração (ver Tabela de materiais) de acordo com seu padrão de manipulação, procedimentos, mas outras maneiras deve funcionar igualmente bem.</li>
		<li>Adicionar 2 x 106 ou 3 x 106 células (viáveis) para um volume final de 25 mL de meio de crescimento fresco em um frasco de cultura T75 e incubar a 37 ° C e 5% de CO2. Nota: Se 3 x 106 células são usadas as células chegará a confluência de 80-90% depois de 2 dias. Se 2 x 106 células são usadas, eles atingem a mesma confluência após 3 dias. A taxa de crescimento das células primeiro deve ser determinada empiricamente se outras linhas de célula são usadas.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. a propagação das células para o ensaio de Ca2 + mobilização
<ol><li>No dia da célula passagem (dia 0), casaco preto de paredes poliestireno placas 96 poços com espaço livre inferior (veja Tabela de materiais) com uma solução de gelatina de 0,1% para facilitar a fixação da célula. Nota: Revestimento das placas de 96 poços, com gelatina pode ser omitido se pré-revestida placas, que estão comercialmente disponíveis (ver Tabela de materiais), são usados. Recomenda-se avaliar o uso de placas pré-revestidas em vez de revestimento manual para cada linhagem celular sob investigação antes de continuar com o protocolo.<ol>
<li>Prepare a solução de gelatina, adicionando 1 g de gelatina para 100 mL de PBS para obter uma solução de 1%. Dilua de 10 x com PBS antes de nova utilização. Para melhorar a solubilidade de gelatina, aquecer a solução a 37 ° C.</li>
		<li>Adicione 100 µ l da solução de gelatina 0,1% por poço da placa de 96 poços, com uma pipeta multicanal. Incubar durante 2 h em RT.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Entretanto, prepare as células para semeadura em placa de 96 poços revestida.<ol>
<li>Separar as células do frasco de cultura, resuspenda-los em meio de cultura fresco e contá-las usando trypan azul método de coloração.</li>
		<li>Gire para baixo as células em um tubo de 50 mL durante 5 min à x 400g no RT</li>
		<li>Ressuspender as células em meio de cultura fresco (DMEM + 10% FBS + 1% HEPES, sem antibióticos) para obter uma densidade de células de 0,1 x 10 (viável)6 células/mL.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Retire a solução de gelatina as chapas de parede preto com fundo transparente por capotar a placa e secá-lo em um tecido. Adicione 200 µ l/poço PBS para remover o excesso gelatina e vire a placa novamente.</li>
	<li>Dispense a 200 µ l de suspensão de célula (correspondente a 0,2 x 105 células) por poço da placa de 96 poços revestidos de gelatina (a partir de agora um esta placa será ainda mais referido como a "placa de medição").</li>
	<li>Incube a placa durante a noite a 37 ° C e 5% de CO2.</li>
</ol>3. carregamento das células com uma fluorescente de Ca2 + -corante sensível
<ol><li>No dia 1, executar o real Ca2 + mobilização ensaio, começando com o carregamento das células semeados com a fluorescente Ca2 +-ligação tingir fluo-2h.<ol>
<li>Prepare-se buffer de ensaio, adicionando 40 mL HEPES (1m) para equilibrada solução 200 mL do Hank salina (HBSS, 10 x, sem vermelho de fenol, sem bicarbonato de sódio). Adicione água ultrapura para obter um volume final de 2 L e adicionar 4 g de albumina de soro bovino (BSA). Dissolva a BSA através de agitação magnética. Ajustar o pH para 7,4 (com NaOH) e filtrar a solução. Nota: Durante todas as etapas a seguir a mesma reserva, referida como "buffer de ensaio", é usada.</li>
		<li>Prepare uma solução stock (4 mM em dimetilsulfóxido (DMSO)) do fluorescente Ca2 +-sensível tingir fluo-2h. Evite a exposição excessiva à luz. Dissolver 1 mg fluo-2 AM (peso molecular: 1.061 g/mol) em 235.6 µ l DMSO.</li>
		<li>Prepare uma solução de trabalho de fluo-2h. Para uma placa de 96 poços ensaio misturar 12,5 µ l de solução-mãe de AM fluo-2 (4 mM) e solução de poliol (por exemplo, pluronic f-127) 12,5 µ l surfactante não iônico (20% peso/volume em DMSO, consulte Tabela de materiais). Adicione 22 µ l desta mistura para 11 mL de tampão de ensaio em um tubo de 15 mL. A concentração final de fluo-2h é 4 µM. Nota: O surfactante não iônico é usado como um agente de dispersão para melhorar a solubilidade aquosa de fluo-2 AM e, em consequência, para melhorar o carregamento do celular. Para solubilizar surfactante em DMSO, aquece a amostra a 37 ° C e mistura regularmente para obter uma solução homogénea.</li>
		<li>Remova o meio de crescimento de células previamente semeadas em placa de 96 poços de medição por capotar a placa e secá-lo em uma toalha de papel.</li>
		<li>Adicione 100 µ l de solução corante por bem, usando uma pipeta multicanal de carregamento e incubar durante 45 min a RT no escuro.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. preparação de polipropileno de 96 poços placas contendo o ligante Chemokine CXCL12 ou os compostos sob investigação
<ol><li>Obter placas de 96 poços de polipropileno (PP) fundo redondo (ver Tabela de materiais).<ol>
<li>Permitir que a solução-mãe de CXCL12 (1 mg/mL) e a solução dos compostos sob investigação para equilibrar no RT Nota: A solução-mãe de CXCL12 é preparada em água ultrapura suplementado com 0.01% Tween20 e armazenado a-20 ° C como alíquotas de uso único.</li>
		<li>Preparar uma solução concentrada de CXCL12 no buffer de ensaio de 5x (250 ng/mL, o que equivale a 31.25 nM) e um 5 x concentrada diluição de cada composto (no buffer de ensaio).</li>
		<li>Dispense as soluções estoque em placa de 96 poços apropriada de acordo com um layout de placa predefinidos. Dispense a 75 µ l/poço em placa contendo CXCL12 (a "chapa do chemokine"), dispense a 50 µ l/poço em placa contendo os compostos (a "placa composta"). Nota: Os dois compostos e CXCL12 vai finalmente tornar-se diluído x 5 em cima da placa de medição de distribuição. Também é importante incluir poços de controlo negativo, contendo apenas o buffer de ensaio em tanto a placa composta, bem como a placa do chemokine. Também poços de controle positivo precisam ser incluído (ou seja, poços com CXCL12 da placa do chemokine, mas com buffer de ensaio nos poços da placa composto correspondentes).</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. protocolo definições sobre o leitor de microplacas de fluorescência
Nota: O leitor de microplacas de fluorescência usado neste protocolo é referido na Tabela de materiais.
<ol><li>Ligar o aparelho refrigerador do leitor de placa de fluorescência primeiro e em seguida ligue o leitor de fluorescência em si. Deixe iniciar por alguns minutos e abrir o software do sistema.</li>
	<li>Crie o protocolo do ensaio, usando o menu de arrastar-e-soltar que inclui as seguintes etapas:<ol>
<li>Na caixa "Configurações", selecione 'Read_Mode' com comprimento de onda de excitação: 470-495 nM; comprimento de onda de emissão: 515-575 nM. Nota: Os comprimentos de onda selecionados são apropriados para uso com o Ca2 +-fluo2 de corante sensível.</li>
		<li>Incluem a caixa de "Mix com TF" (fluido de transferência) para mistura automática dos compostos no prato composto, que será colocada na posição de fonte 2 do dispositivo (consulte a etapa 6.4). Selecione 15 µ l de solução em cada poço automaticamente ser aspirado e misturado três vezes. Ajuste a altura das pontas de pipeta em 20 µ l, abaixo da superfície líquida. Defina a velocidade de aspiração e dispensação em 50 µ l/s. Nota: A altura das pontas de pipeta refere-se ao volume que sobrou por baixo as pontas de pipeta. Por exemplo, se os poços de uma placa composta contém 50 µ l, uma altura de 30 µ l corresponde a 20 µ l, abaixo da superfície líquida. O volume de solução composta levado para misturar, a velocidade de mistura, a posição da pipeta dicas durante a mistura, e o número de ciclos de mistura pode tudo ser ajustado usando o software.</li>
		<li>Na caixa de "Transferência de fluído", define que 20 µ l de cada poço da placa de compostos será transferido para a placa de medição. Posicione as pontas de pipeta em 20 µ l abaixo o líquido de superfície ou seja, na altura 30 µ l durante a aspiração dos compostos e na altura 60 µ l durante a dispensação da placa de medição. Defina a velocidade de aspiração em 50 µ l/s e a velocidade de dispensar a 25 µ l/s. Nota: A placa composta contém 50 µ l de solução por alvéolo (consulte a etapa 4.1.3), assim, uma altura de 30 µ l corresponde a abaixo da superfície líquida, µ l uma posição 20. A placa de medição irá conter 80 µ l de buffer de ensaio por alvéolo (consulte a etapa 6.3), assim, uma altura de 60 µ l corresponde a uma posição similar das dicas.</li>
		<li>Selecione o botão de "Leitura com TF". Durante o primeiro intervalo, selecione 60 leituras (medições fluorescentes) com um tempo de intervalo de leitura de 1 s. definir que 10 leituras são registadas antes do fornecimento dos compostos na placa de medição, e 50 lê depois. Definir o intervalo de segundo com um tempo de intervalo de leitura de 30 s e 18 leituras. Nota: Durante esta etapa de fluorescência será medida cineticamente (com os intervalos de tempo definido) para ~ 10 min no total.</li>
		<li>Inclua o botão "Dicas de lavagem" no protocolo de três vezes. Dentro de cada etapa de lavagem, selecione o tipo de fluido: líquido (água ultrapura) ou fluido B (70% de etanol), o número de ciclos de lavagem (1), a bomba de velocidade (rápido), e o número de traços (5) durante cada etapa de lavar. Nota: Durante a primeira e última lavagem passo fluido A é usado, durante o segundo fluido de passo de lavagem que b é usado.</li>
		<li>Incluem a função "Pausa pipeta". Definir a pipeta para pausar para 300 s. Nota: Incluindo esta etapa no protocolo, a cabeça de pipeta, que está integrada no dispositivo do leitor de placa de fluorescência, fará uma pausa por 5 min antes de continuar o protocolo.</li>
		<li>Incluem a caixa de "Mix com TF" para permitir a mistura automática da solução CXCL12 na placa chemokine, que será posicionada na posição 3 de fonte do dispositivo (consulte a etapa 6.4). Selecione 15 µ l de solução em cada poço automaticamente ser aspirado e misturado três vezes. Durante a aspiração e mistura, posicione a pipeta dicas 20 µ l abaixo da superfície líquida. A velocidade de aspiração e dispensação é fixada em 50 µ l/s. Nota: Semelhantes quanto a etapa 5.2.2, estes parâmetros podem ser ajustados.</li>
		<li>Na caixa de "Transferência de fluído" subsequente, definir que 25 µ l de cada bem do chemokine a placa vai ser transferida para a placa de medição. Posição 20 µ l de dicas abaixo o líquido de superfície ou seja, na altura 55 µ l durante a aspiração do chemokine prato que contém 75 µ l/poço (consulte a etapa 4.1.3) e na altura 80 µ l durante a dispensação da placa de medição. Defina a velocidade de aspiração em 50 µ l/s e a velocidade de dispensar a 25 µ l/s.</li>
		<li>Inclua o botão "Leitura com TF". Durante o primeiro intervalo, selecione 145 leituras com um tempo de intervalo de leitura de 1 s. definir que 5 leituras são registradas antes de dispensar CXCL12 na placa de medição, e 140 lê depois. Definir o intervalo de segundo com um tempo de intervalo de leitura de 6 s e selecione 20 leituras. Nota: Tomados em conjunto, em todo o protocolo inteiro 243 leituras (medições fluorescentes) são registadas: 78 a passo 5.2.4 e 165 durante a etapa 5.2.9.</li>
		<li>Semelhante ao passo 5.2.5, incluir o botão "Dicas de lavar" três vezes no protocolo. Nota: Incluindo esta etapa no final do protocolo permite que as dicas podem ser reutilizadas para realizar mais um ensaio sem a necessidade de alterar as dicas.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Regule a temperatura do dispositivo a 37 ° C, clicando no botão "Definir a temperatura de palco" e selecionando a 37 ° C.</li>
</ol>6. execução do ensaio de fluorescência
<ol><li>Após a medição placa tem incubado com buffer para 45 min de carregamento (consulte a etapa 3.1.5), remover o tampão por capotar a placa e seque-o em um tecido.</li>
	<li>Lavar as células semeadas adicionando 150 µ l/poço de buffer de ensaio e incubar por 2 min.</li>
	<li>Remova o tampão novamente por capotar a placa. Adicione 80 µ l/poço de buffer de ensaio com uma pipeta multicanal.</li>
	<li>Colocar o dispositivo em sua posição apropriada todos os pratos: o prato composto na posição de fonte 2, chapa de chemokine na posição de fonte 3 e a placa de medição na posição de leitura. Colocar uma caixa de pontas pretas na posição dicas fonte 1. Feche a porta do dispositivo e incubar durante 5 min antes de continuar o protocolo.</li>
	<li>Selecione o botão "Teste de sinal do protocolo" para determinar as unidades de luz relativo de fundo (RLUs) e a variância de fluorescência sobre a placa. Uma nova janela irá aparecer. Selecione "Teste de sinal". Nota: Durante este passo, fundo RLUs são determinados pela câmera ICCD, que está integrada no compartimento de ótica do dispositivo do leitor de fluorescência. Estes RLUs resultam da excitação do Ca2 +-corante sensível (fluo-2) por (LEDs) de diodos emissores de luz (LED de saída comprimento de onda de 470-495 nm). Valores de 8.000-10.000 RLUs são adequados para esta aplicação. RLUs podem, se necessário, ser adaptados ao alterar a intensidade da excitação (selecione exc. intensidade), ou o portão de câmera (selecione portão aberto). A variação sobre a placa idealmente deve ser inferior a 7,5%.</li>
	<li>Selecione "Atualização" se obtêm-se valores de fundo de 8.000-10.000 RLUs. Salve o protocolo principal clicando no botão salvar. Nota: Ao fazer isso, as configurações do teste de sinal do protocolo serão feitas o protocolo principal.</li>
	<li>Execute o ensaio pressionando o botão "Executar".</li>
</ol>7. qualidade e análise de dados
<ol><li>Após o ensaio terminou, abra a caixa de "Análise" no software do sistema.<ol>
<li>Vá para "configurar correções" e escolha "resposta ao longo da linha de base". Definir a linha de base 1 para iniciar na medida 1 e final de medição 5; a fluorescência média será calculada em cada poço entre 1 e 5 de medição. Nota: Todas as medidas adicionais de um determinado bem são divididas por esta linha de base bem específicas 1.<ol>
<li>Definir a linha de base 2 para iniciar a medição 78 até medição 83 (CXCL12 é dispensado após a medida 83; novamente a fluorescência média é calculada em cada bem entre fator de correção de medição 78 e 83 e este é aplicado a todas as medidas a seguir medida 83).</li>
		</ol>
</li>
		<li>Ative a caixa "mostrar como porcentagem" e "subtrair a fundo".</li>
		<li>Vá para "Configurar redução cinética". Para avaliar o efeito inibitório de compostos na resposta induzida por CXCL12 Ca2 + , escolha Max-Min, a partir de medição 84 (isto é, a primeira medida após o qual CXCL12 é dispensado) para 243 (ou seja, a medição final). Nota: Escolhendo o Max-Min a diferença entre a mínima e máxima de resposta ao longo da linha de base entre medição 84 e 243 é relatado. Se o Max-Min é escolhido começando entre medição 11 e 78, a diferença entre a mínima e máxima de resposta ao longo da linha de base em relação à linha de base 1 é relatada. Esse valor pode ser usado para analisar a atividade agonística potencial dos compostos, veja a discussão).</li>
		<li>Os dados vão ser visualizados no software do sistema. Se necessário, exporte os dados brutos para análise adicional e visualização em outros pacotes de software de análise comum.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Pierce, K. L., Premont, R. T., Lefkowitz, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seven-transmembrane+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mol+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Seven-transmembrane receptors.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 3, 639-650 (2002).</li>
<li>Fredriksson, R., Lagerstrom, M. C., Lundin, L. G., Schioth, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+G-protein-coupled+receptors+in+the+human+genome+form+five+main+families.+Phylogenetic+analysis%2C+paralogon+groups%2C+and+fingerprints%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">The G-protein-coupled receptors in the human genome form five main families. Phylogenetic analysis, paralogon groups, and fingerprints.</a> Mol Pharmacol. 63, 1256-1272 (2003).</li>
<li>Lappano, R., Maggiolini, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((G+protein-coupled+receptors%3A+novel+targets+for+drug+discovery+in+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Drug+Discov%22%5BJournal%5D)">G protein-coupled receptors: novel targets for drug discovery in cancer.</a> Nat Rev Drug Discov. 10, 47-60 (2011).</li>
<li>Zhang, R., Xie, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tools+for+GPCR+drug+discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Pharmacol+Sin%22%5BJournal%5D)">Tools for GPCR drug discovery.</a> Acta Pharmacol Sin. 33, 372-384 (2012).</li>
<li>Milligan, G., Kostenis, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterotrimeric+G-proteins%3A+a+short+history%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Heterotrimeric G-proteins: a short history.</a> Br J Pharmacol. 147, Suppl 1. S46-S55 (2006).</li>
<li>Tuteja, N. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/full/10.4161/psb.4.10.9530">Signaling through G protein coupled receptors.</a> Plant Signal Behav. 4, 942-947 (2009).</li>
<li>Neves, S. R., Ram, P. T., Iyengar, R. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12040175">G protein pathways.</a> Science. 296, 1636-1639 (2002).</li>
<li>Smith, J. S., Rajagopal, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+beta-Arrestins%3A+Multifunctional+Regulators+of+G+Protein-coupled+Receptors%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">The beta-Arrestins: Multifunctional Regulators of G Protein-coupled Receptors.</a> J Biol Chem. 291, 8969-8977 (2016).</li>
<li>Zhang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Discovery+of+non-peptide+small+molecular+CXCR4+antagonists+as+anti-HIV+agents%3A+Recent+advances+and+future+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Med+Chem%22%5BJournal%5D)">Discovery of non-peptide small molecular CXCR4 antagonists as anti-HIV agents: Recent advances and future opportunities.</a> Eur J Med Chem. 114, 65-78 (2016).</li>
<li>Chatterjee, S., Behnam Azad, B., Nimmagadda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+intricate+role+of+CXCR4+in+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">The intricate role of CXCR4 in cancer.</a> Adv Cancer Res. 124, 31-82 (2014).</li>
<li>Debnath, B., Xu, S., Grande, F., Garofalo, A., Neamati, N. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3563081/">Small molecule inhibitors of CXCR4.</a> Theranostics. 3, 47-75 (2013).</li>
<li>Tsou, L. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Harnessing+CXCR4+antagonists+in+stem+cell+mobilization%2C+HIV+infection%2C+ischemic+diseases%2C+and+oncology%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Res+Rev%22%5BJournal%5D)">Harnessing CXCR4 antagonists in stem cell mobilization, HIV infection, ischemic diseases, and oncology.</a> Med Res Rev. , (2017).</li>
<li>Keating, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plerixafor%3A+a+review+of+its+use+in+stem-cell+mobilization+in+patients+with+lymphoma+or+multiple+myeloma%5BTitle%5D)+AND+%22Drugs%22%5BJournal%5D)">Plerixafor: a review of its use in stem-cell mobilization in patients with lymphoma or multiple myeloma.</a> Drugs. 71, 1623-1647 (2011).</li>
<li>DiPersio, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phase+III+prospective+randomized+double-blind+placebo-controlled+trial+of+plerixafor+plus+granulocyte+colony-stimulating+factor+compared+with+placebo+plus+granulocyte+colony-stimulating+factor+for+autologous+stem-cell+mobilization+and+transplantation+for+patients+with+non-Hodgkin%27s+lymphoma%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Oncol%22%5BJournal%5D)">Phase III prospective randomized double-blind placebo-controlled trial of plerixafor plus granulocyte colony-stimulating factor compared with placebo plus granulocyte colony-stimulating factor for autologous stem-cell mobilization and transplantation for patients with non-Hodgkin's lymphoma.</a> J Clin Oncol. 27, 4767-4773 (2009).</li>
<li>Balabanian, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+chemokine+SDF-1%2FCXCL12+binds+to+and+signals+through+the+orphan+receptor+RDC1+in+T+lymphocytes%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">The chemokine SDF-1/CXCL12 binds to and signals through the orphan receptor RDC1 in T lymphocytes.</a> J Biol Chem. 280, 35760-35766 (2005).</li>
<li>Burns, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+chemokine+receptor+for+SDF-1+and+I-TAC+involved+in+cell+survival%2C+cell+adhesion%2C+and+tumor+development%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Med%22%5BJournal%5D)">A novel chemokine receptor for SDF-1 and I-TAC involved in cell survival, cell adhesion, and tumor development.</a> J Exp Med. 203, 2201-2213 (2006).</li>
<li>Van Hout, A., D'Huys, T., Oeyen, M., Schols, D., Van Loy, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+cell-based+assays+for+the+identification+and+evaluation+of+competitive+CXCR4+inhibitors%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Comparison of cell-based assays for the identification and evaluation of competitive CXCR4 inhibitors.</a> PLoS One. 12, e0176057(2017).</li>
<li>Levoye, A., Balabanian, K., Baleux, F., Bachelerie, F., Lagane, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CXCR7+heterodimerizes+with+CXCR4+and+regulates+CXCL12-mediated+G+protein+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Blood%22%5BJournal%5D)">CXCR7 heterodimerizes with CXCR4 and regulates CXCL12-mediated G protein signaling.</a> Blood. 113, 6085-6093 (2009).</li>
<li>Wootten, D., Christopoulos, A., Sexton, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+paradigms+in+GPCR+allostery%3A+implications+for+drug+discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Drug+Discov%22%5BJournal%5D)">Emerging paradigms in GPCR allostery: implications for drug discovery.</a> Nat Rev Drug Discov. 12, 630-644 (2013).</li>
<li>Burford, N. T., Watson, J., Bertekap, R., Alt, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strategies+for+the+identification+of+allosteric+modulators+of+G-protein-coupled+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Strategies for the identification of allosteric modulators of G-protein-coupled receptors.</a> Biochem Pharmacol. 81, 691-702 (2011).</li>
<li>Hendrix, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Safety%2C+pharmacokinetics%2C+and+antiviral+activity+of+AMD3100%2C+a+selective+CXCR4+receptor+inhibitor%2C+in+HIV-1+infection%5BTitle%5D)+AND+%22J+Acquir+Immune+Defic+Syndr%22%5BJournal%5D)">Safety, pharmacokinetics, and antiviral activity of AMD3100, a selective CXCR4 receptor inhibitor, in HIV-1 infection.</a> J Acquir Immune Defic Syndr. 37, 1253-1262 (2004).</li>
<li>Schols, D., Este, J. A., Henson, G., De Clercq, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bicyclams%2C+a+class+of+potent+anti-HIV+agents%2C+are+targeted+at+the+HIV+coreceptor+fusin%2FCXCR-4%5BTitle%5D)+AND+%22Antiviral+Res%22%5BJournal%5D)">Bicyclams, a class of potent anti-HIV agents, are targeted at the HIV coreceptor fusin/CXCR-4.</a> Antiviral Res. 35, 147-156 (1997).</li>
<li>Perry, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maraviroc%3A+a+review+of+its+use+in+the+management+of+CCR5-tropic+HIV-1+infection%5BTitle%5D)+AND+%22Drugs%22%5BJournal%5D)">Maraviroc: a review of its use in the management of CCR5-tropic HIV-1 infection.</a> Drugs. 70, 1189-1213 (2010).</li>
<li>Mehlin, C., Crittenden, C., Andreyka, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((No-wash+dyes+for+calcium+flux+measurement%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechniques%22%5BJournal%5D)">No-wash dyes for calcium flux measurement.</a> Biotechniques. 34, 164-166 (2003).</li>
<li>Zhao, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CXCR4+over-expression+and+survival+in+cancer%3A+a+system+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Oncotarget%22%5BJournal%5D)">CXCR4 over-expression and survival in cancer: a system review and meta-analysis.</a> Oncotarget. 6, 5022-5040 (2015).</li>
<li>De Clercq, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+AMD3100+story%3A+the+path+to+the+discovery+of+a+stem+cell+mobilizer+%28Mozobil%29%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">The AMD3100 story: the path to the discovery of a stem cell mobilizer (Mozobil).</a> Biochem Pharmacol. 77, 1655-1664 (2009).</li>
<li>Milligan, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Constitutive+activity+and+inverse+agonists+of+G+protein-coupled+receptors%3A+a+current+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Constitutive activity and inverse agonists of G protein-coupled receptors: a current perspective.</a> Mol Pharmacol. 64, 1271-1276 (2003).</li>
<li>Kenakin, T., Miller, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seven+transmembrane+receptors+as+shapeshifting+proteins%3A+the+impact+of+allosteric+modulation+and+functional+selectivity+on+new+drug+discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol+Rev%22%5BJournal%5D)">Seven transmembrane receptors as shapeshifting proteins: the impact of allosteric modulation and functional selectivity on new drug discovery.</a> Pharmacol Rev. 62, 265-304 (2010).</li>
<li>Conn, P. J., Christopoulos, A., Lindsley, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Allosteric+modulators+of+GPCRs%3A+a+novel+approach+for+the+treatment+of+CNS+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Drug+Discov%22%5BJournal%5D)">Allosteric modulators of GPCRs: a novel approach for the treatment of CNS disorders.</a> Nat Rev Drug Discov. 8, 41-54 (2009).</li>
<li>Burford, N. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Discovery+of+positive+allosteric+modulators+and+silent+allosteric+modulators+of+the+mu-opioid+receptor%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Discovery of positive allosteric modulators and silent allosteric modulators of the mu-opioid receptor.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 110, 10830-10835 (2013).</li>
<li>Bartfai, T., Wang, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positive+allosteric+modulators+to+peptide+GPCRs%3A+a+promising+class+of+drugs%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Pharmacol+Sin%22%5BJournal%5D)">Positive allosteric modulators to peptide GPCRs: a promising class of drugs.</a> Acta Pharmacol Sin. 34, 880-885 (2013).</li>
<li>Hatse, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescent+CXCL12AF647+as+a+novel+probe+for+nonradioactive+CXCL12%2FCXCR4+cellular+interaction+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Cytometry+A%22%5BJournal%5D)">Fluorescent CXCL12AF647 as a novel probe for nonradioactive CXCL12/CXCR4 cellular interaction studies.</a> Cytometry A. 61, 178-188 (2004).</li>
<li>Seifert, R., Wenzel-Seifert, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Constitutive+activity+of+G-protein-coupled+receptors%3A+cause+of+disease+and+common+property+of+wild-type+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22Naunyn+Schmiedebergs+Arch+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">Constitutive activity of G-protein-coupled receptors: cause of disease and common property of wild-type receptors.</a> Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 366, 381-416 (2002).</li>
<li>Zhang, W. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+point+mutation+that+confers+constitutive+activity+to+CXCR4+reveals+that+T140+is+an+inverse+agonist+and+that+AMD3100+and+ALX40-4C+are+weak+partial+agonists%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">A point mutation that confers constitutive activity to CXCR4 reveals that T140 is an inverse agonist and that AMD3100 and ALX40-4C are weak partial agonists.</a> J Biol Chem. 277, 24515-24521 (2002).</li>
<li>Tamamura, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+low-molecular-weight+inhibitor+against+the+chemokine+receptor+CXCR4%3A+a+strong+anti-HIV+peptide+T140%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+Biophys+Res+Commun%22%5BJournal%5D)">A low-molecular-weight inhibitor against the chemokine receptor CXCR4: a strong anti-HIV peptide T140.</a> Biochem Biophys Res Commun. 253, 877-882 (1998).</li>
<li>Wang, Z. -x, et al. <a target="_blank" href="http://www.springer.com/us/book/9783764371951">Chemokine Biology - Basic Research and Clinical Application: Volume II: Pathophysiology of Chemokines</a>. Neote, K., Letts, G. L., Moser, B. , Birkhäuser Basel. 61-77 (2007).</li>
</ol>

Os autores não têm nada para divulgar.

O Ca2 +-ensaio de mobilização aqui descrito anteriormente foi mostrado para ser uma ferramenta valiosa para identificar e caracterizar os antagonistas dos receptores CXCR417de direcionamento. No entanto, prevê-se que este método pode ser mais geralmente aplicado a um grupo grande de outros GPCRs que desencadeiam um citosólico Ca2 + lançamento após a sua ativação, conforme ilustrado pelo receptor relacionados chemokine CCR5. Considerando que, no caso de CCR5 poderiam ser aplic...

GPCRs são uma importante superfamília de proteínas de superfície celular que ativam cascatas de transdução de sinal com ligação ligante extracelular. Eles podem ser ativados por uma grande variedade de estímulos, incluindo hormônios proteicos, peptídeos, aminas biogênicas e lipídios, o que resulta no início de diversas vias de sinalização intracelulares e respostas biológicas eventualmente1,2 . Além disso, GPCRs estão envolvidos em muitos, se não todos, processos fisiológicos e de desenvolvimento e muitas doenças humanas são associadas com superexpressão de sinalização ou receptor GPCR disfuncional. GPCRs são, portanto, entre os alvos farmacológicos mais validados em medicina1,3.
Normalmente, um fluxo de trabalho de descoberta de drogas GPCR começa com ensaios de rastreio celular permitindo a identificação de compostos como pequenas moléculas, anticorpos monoclonais e peptídeos que podem modular a atividade de um determinado GPCR. Na descoberta da droga GPCR muitos tipos diferentes de ensaios existem para pesquisar por tais compostos, a maioria dos quais são compatíveis com campanhas de meados - a seleção da elevado-produção. Os ensaios mais utilizados incluem experiências de ligação do receptor, fluorescência ou luminescência com base em ensaios de detecção de flutuações no nível dos chamados mensageiros secundários (por exemplo, Ca2 +, adenosina monofosfato cíclica (AMP)), fenotípicos ensaios de triagem e recrutamento de β-arrestin ensaios4. A escolha de um determinado tipo de ensaio pode depender de vários fatores, mas também é determinada pelo conhecimento prévio das propriedades de sinalização de um determinado GPCR. Agonista obrigatório para um GPCR induz uma mudança conformacional catalisar a troca de difosfato de guanidina (PIB) para trifosfato de guanidina (GTP) sobre a subunidade α-de proteínas via G. Posteriormente a subunidade de -GTP Gαdissocia-se da subunidadeβγ de G... e as duas subunidades iniciará novas vias de sinalização. Hidrólise da molécula de GTP e subsequente re-associação da Gα- PIB e Gβγ subunidades irão restaurar a proteína G em sua conformação inativa5,6. Com base na similaridade da sequência de subunidadeα G são definidos diferentes tipos de proteínas G (G,s, G,eu, Gq, G12/13)7. Sinalização através da Gα subunidade dá origem a várias respostas típicas, tais como o aumento (via Gs) ou diminuir (via Geu) de produção de AMP cíclico e Ca2 + mobilização intracelular (via Gq)5 ,7. Gβγ subunidades são também capazes de induzir vias efetoras intracelulares. Por exemplo, após a ativação de Geu-GPCRs acoplados, Gβγ diretamente podem estimular a fosfolipase C (PLC-β) para produzir o inositol trifosfato (IP3) que provoca a liberação de Ca2 + do intracelulares lojas7 . Após a ativação do receptor, GPCRs são fosforiladas por quinases GPCR (GRKs), que promove a interação com β-arrestins. Este processo termina a sinalização de proteína G e leva a internalização e, eventualmente, a dessensibilização do receptor. Β-arrestins também são capazes de formar complexos multi moleculares que podem desencadear outras vias de sinalização independentes da proteína G sinalização8.
Dentro da subfamília de chemokine receptores, o Geu-CXCR4 acoplado é um GPCR que suscitou muito interesse como um alvo promissor para a descoberta de medicamentos. Dado seu papel estabelecido como um grande receptor de co para vírus de imunodeficiência humana 1 (HIV-1) entrada viral e infecção, compostos visando CXCR4 foram inicialmente desenvolvidos como anti-VIH droga candidatos9. Mais recentemente, um conjunto crescente de evidências tem apontado um papel importante para CXCR4 em metástase tumorigênese e câncer, tornando-se um alvo terapêutico bem validado em Oncologia também10. CXCR4 é altamente expressa em mais de vinte tipos de câncer humano e sobrevivência de células de tumor de controles, proliferação e migração, bem como relacionados ao tumor angiogênese10. Antagonistas de CXCR4 de diferentes classes químicas anteriormente foram descritos11,12, mas só a pequena molécula que AMD3100 atualmente é aprovado para uso na clínica como um agente de mobilização de células-tronco utilizado durante o tratamento de linfoma e pacientes de mieloma13,14. Ensaios clínicos estão em andamento para avaliar a segurança e a eficácia dos vários outras antagonistas de CXCR4 em diferentes doenças humanas, mas com um forte foco na oncologia12. Tendo em conta as muitas aplicações potenciais para CXCR4 antagonistas, a busca de novos compostos com propriedades farmacocinéticas melhoradas, melhor biodisponibilidade ou potencialmente menos efeitos colaterais é garantida.
Neste documento, um ensaio de celular baseado em fluorescência cinético usada principalmente para tela para compostos capazes de inibir o CXCR4 é descrita. A medição fluorescente desse método baseia-se o aumento transiente de Ca2 + concentração intracelular evocado após a ativação de CXCR4 pelo seu agonista endógena, o ligante de chemokine CXCL12 (anteriormente conhecido como células do estroma derivadas fator 1 α ( SDF1-α)) e a inibição de potencial desta resposta2 + Ca CXCL12-induzida por compostos particulares. Neste ensaio, células de glioblastoma humano u-87 estàvel expressando o receptor CXCR4 humano são utilizadas. Ao mesmo tempo, estas células faltam expressão endógena de CXCR7, um receptor do chemokine relacionados que também vincula CXCL1215,16,17. CXCR7 anteriormente também foi mostrado para ser capaz de formar heterodímeros com CXCR4, desse modo, modulando as propriedades sinalização deste último receptor18. Flutuações no nível de intracelular Ca2 + mediada por CXCR4 são monitoradas por carregar o CXCR4+ células com éster acetoximetil fluo-2 (AM), uma célula-permeável de alta afinidade fluorescente Ca2 +-vinculação a tintura. Fluo-2 AM é uma molécula fluorescente único comprimento de onda que pode ser excitada em 490 nm, enquanto sua emissões a fluorescência é medida em 520 nm. Esta fluorescência de emissão aumenta em cima de Ca2 + ligação, com um grande alcance dinâmico entre a Ca2 +-vinculado e não vinculado a estado. O aumento do sinal fluorescente é transitório, ocorrendo dentro de um intervalo de tempo de alguns minutos e irá decair depois. A altura da emissão fluorescente mais correlaciona-se com o nível de ativação do receptor. O ensaio em si é executado usando um leitor de microplacas de fluorescência equipado com uma câmera CCD intensificou-se (ICCD) que possui um sistema de pipetagem integrado que permite a padronização das etapas pipetagem no ensaio (ver Tabela de materiais) . Além disso, a medição simultânea do sinal fluorescente em todos os poços de uma microplaca é outra grande vantagem do leitor de fluorescência que é usado. Durante a primeira parte do ensaio os compostos sob investigação (por exemplo, um painel de pequenas moléculas com uma concentração fixa ou em uma série de diluição) são adicionados à AM fluo-2 carregado CXCR4+ u-87 células seguiram por um ~ período de incubação de 10 min durante o qual o potencial efeito agonístico dos compostos é continuamente medido em tempo real. Em seguida, o agonista endógeno (i.e., CXCL12) é adicionado às células para evocar um aumento transiente CXCR4-mediada do nível intracelular Ca2 +. Durante esta parte do ensaio pode ser avaliada a potencial atividade antagonista dos compostos testados. Uma visão esquemática do fluxo de trabalho geral do ensaio é apresentada na Figura 1.
Embora este ensaio de Ca2 + mobilização tem sido usado principalmente para identificar e determinar a potência inibitória dos antagonistas competitivas de CXCR4 (ou seja, compostos que impedem que o agonista endógeno para vincular e estimulam o receptor), também pode identificar agonistas dos receptores e, além disso, os compostos que exercem sua função por ligação alostéricos locais (ou seja, sites que topograficamente diferem o sítio de ligação do orthosteric ocupado pelo agonista endógeno). Exemplos desta última categoria de compostos agonistas alostéricos e PAMs e NAMs19,20. Considerando que os antagonistas dos receptores específicos, bem como NAMs iria inibir a resposta2 + Ca induzida por CXCL12, PAMs aumentaria essa resposta (Veja também discussão seção). Embora o ensaio aqui descritos especificamente metas CXCR4, prevê-se que este método pode ser aplicado a outros GPCRs com esforço de otimização mínima, pelo menos se eles sinal através do lançamento do intracelular Ca2 +.

<table><tbody><tr><td>Fluo-2 AM</td><td>Abcam</td><td>ab142775</td><td>corante sensível fluorescente Ca2+</td></tr><tr><td>Pluronic F-127</td><td>Sigma</td><td>P2443-250G</td><td>ácido plurônico</td></tr><tr><td>Gelatina</td><td>Sigma</td><td>G9391</td><td></td></tr><tr><td>AMD3100</td><td>Sigma</td><td>A5602-5 mg</td><td>específico CXCR4 antagonista</td></tr><tr><td>Maraviroc</td><td>gentil presente de</td><td>medicamento antirretroviral AnorMed</td><td></td>, antagonista CCR5</tr><tr><td>Ligante de quimiocina CXCL12</td><td>PeproTech</td><td>300-28A</td><td></td></tr><tr><td>Ligante de quimiocina CCL5</td><td>PeproTech</td><td>300-06</td><td></td></tr><tr><td>Soro bovino fetal (FBS)</td><td>Gibco (Life Technologies)</td><td>10270-106</td><td></td></tr><tr><td>Albumina de soro bovino (BSA)</td><td>Sigma</td><td>A1933-25G</td><td></td></tr><tr><td>Meio de Eagle modificado de Dulbecco (DMEM)</td><td>Gibco (Life Technologies)</td><td>41965-039</td><td></td></tr><tr><td>HBSS (10 x), cálcio, magnésio, sem vermelho de fenol</td><td>Gibco (Life Technologies)</td><td>14065-049</td><td></td></tr><tr><td>HEPES (1 M)</td><td>Gibco (Life Technologies)</td><td>15630-056</td><td></td></tr><tr><td>Tripsina-EDTA (0,25%), vermelho de fenol</td><td>Gibco (Life Technologies)</td><td>25200-056</td><td></td></tr><tr><td>Solução salina tamponada com fosfato de Dulbecco (DPBS)</td><td>Gibco (Life Technologies)</td><td>14190-094</td><td></td></tr><tr><td>Tubos Falcon, 50 mL</td><td>Greiner Bio-One</td><td>227 261</td><td></td></tr><tr><td>Balão de cultura de tecidos (T75)</td><td>Corning</td><td>353024</td><td></td></tr><tr><td>Placa preta, 96 poços, fundo transparente, com tampa</td> Placa de ensaio <td>Costar/Fisher Scientific</td><td>10530753</td><td>(96 poços), para semeadura de células</td></tr><tr><td>Placas de polipropileno (PP)</td><td>Placas Thermo Scientific (VWR)</td><td>732-2661</td><td>usadas para preparar as placas compostas e quimiocinas placas, fundo redondo</td></tr><tr><td>FLIPR Tetra sistema de triagem celular de alto rendimento</td><td>Dispositivos Moleculares</td><td></td><td>Leitor de placas fluorescentes com cabeça pipetadora integrada e câmera ICCD</td></tr><tr><td>Módulo LED FLIPR Tetra 470 - 495 nm</td><td>Dispositivos Moleculares</td><td>0200-6128</td><td>Diodos emissores de luz para excitação do corante sensível fluorescente Ca2+</td></tr><tr><td>Filtro de Emissão FLIPR Tetra 515 - 575 nm</td><td>Dispositivos Moleculares</td><td>0200-6203</td><td>filtro de emissão compatível com o corante fluorescente</td></tr><tr><td>FLIPR Tetra 96 Head</td><td>Molecular Devices</td><td>0310-4536</td><td>Cabeça pipetadora de 96 poços, integrada no leitor de placas fluorescentes</td></tr><tr><td>Pacote</td> de software <td>ScreenWorks Molecular Devices</td><td></td><td>usado para análise e visualização de dados no analisador</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td> de viabilidade celular FLIPR Tetra Vi-CELL Beckman Coulter <td></td></tr><tr><td>Microplacas de poliestireno preto de fundo transparente plano de 96 poços Corning CellBIN, com tampa, placas de ensaio pré-revestidas</td> de 96 poços <td>Corning</td><td>3340</td><td>que podem representar uma alternativa para o revestimento manual da placa de ensaio.</td></tr></tbody></table>

um cinética baseada em fluorescência ca2 + mobilização ensaio para identificar agonistas do receptor acoplado à proteína g, antagonistas e moduladores alostéricos

A Kinetic Fluorescence-based Ca2+ Mobilization Assay to Identify G Protein-coupled Receptor Agonists, Antagonists, and Allosteric Modulators

G receptores (GPCRs) são de grande importância para a indústria farmacêutica como eles estão envolvidos em muitas doenças humanas e incluem metas bem validadas para a intervenção terapêutica. Descoberta de compostos de chumbo, incluindo pequenas moléculas sintéticas, que inibem especificamente a função do receptor, é um passo inicial importante no desenvolvimento de drogas e se baseia em ensaios de cell-based sensíveis, específicos e robustos. Aqui, descrevemos um ensaio cinético de celular com um visor fluorescente projetado principalmente para identificar os antagonistas de receptores específicos que inibem o intracelular Ca2 + lançamento evocado mediante a ativação do receptor chemokine CXC 4 (CXCR4) por seu ligante endógeno, o ligante de chemokine CXC 12 (CXCL12). A principal vantagem deste método é que ele também permite o rastreio dos compostos dotados de propriedades intrínsecas de agonísticos (ou seja, compostos, provocando um aumento de Ca2 + concentração intracelular na ausência de CXCL12) ou compostos função do receptor através da interação com sítios de ligação alostéricos de modulação (ou seja, moduladores alostéricos positivos e negativos (PAMs e NAMs, respectivamente)). No lado de baixo, autofluorescent compostos podem interferir com a leitura do ensaio, prejudicando, assim, interpretação de dados fiáveis. Muito provavelmente este ensaio pode ser implementado, com mínimas adaptações, como um ensaio de descoberta de medicamentos genéricos para muitos outros GPCRs cuja a ativação leva à liberação de Ca intracelular2 +.

O efeito da estimulação CXCL12 na mobilização2 + Ca intracelular no u-87. CD4.CXCR4+ e u-87. Células CD4 foi avaliada com o ensaio de Ca2 + mobilização. Em vez de 20 µ l de composto de teste que normalmente seria adicionado durante a primeira etapa de pipetagem do protocolo (Figura 1), buffer de ensaio foi adicionado para o fluo-2AM carregado u-87. CD4.CXCR4+ células numa placa de medição. Durante a segunda etapa de...

O ensaio de celular descrito destina-se a identificação do receptor do chemokine do CXC 4 (CXCR4)-interação agentes que inibem ou estimulam, competitivos ou qual alostericamente, o intracelular Ca2 + lançamento iniciado pela ativação de CXCR4.

Um cinética baseada em fluorescência Ca2 + mobilização ensaio para identificar agonistas do Receptor acoplado à proteína G, antagonistas e moduladores alostéricos

G protein-coupled receptors (GPCRs) are of great importance to the pharmaceutical industry as they are involved in many human diseases and include ...

O objetivo geral deste ensaio baseado em células é identificar e caracterizar moléculas capazes de estimular ou inibir a mobilização intracelular de cálcio mediada por receptor acoplado à proteína G. Este método pode ser um ensaio valioso para a descoberta de medicamentos com receptores acoplados à proteína G, pois pode ser usado para rastrear moléculas que modificam os corpos de cálcio intracelulares mediados por receptores. A principal vantagem dessa técnica é que ela permite que moléculas com propriedades agonísticas ou antagônicas sejam identificadas dentro de um mesmo ensaio.Este ensaio pode ajudar na descoberta de novos candidatos a medicamentos que atuam em receptores acoplados à proteína G, prometendo alvos terapêuticos que desempenham um papel em muitas doenças humanas. No dia da passagem celular, cubra cada poço de uma placa de poliestireno de 96 poços de parede preta com fundo transparente com 100 microlitros de solução de gelatina a 0,1% e incube as placas por duas horas em temperatura ambiente. Enquanto a gelatina está solidificando, use uma solução de tripsina EDTA para levantar as células de interesse do fundo de seu frasco de cultura, ressuspendendo as células em meio de crescimento fresco em um tubo cônico de 50 mililitros depois de se separarem.Após a contagem, recolher as células por centrifugação e ressuspender o pellet em meio de crescimento fresco a uma concentração de uma vez 10 elevado ao quinto de células viáveis por mililitro. Quando as placas estiverem prontas, descarte o excesso de solução de gelatina e seque as placas em um lenço de papel. Em seguida, lave os poços com 200 microlitros de PBS e substitua a lavagem por 200 microlitros de células por poço para uma incubação noturna a 37 graus Celsius e 5% de dióxido de carbono.Na manhã seguinte, bata no prato para descartar o meio de crescimento dos poços e seque o prato de cabeça para baixo em uma toalha de papel. Em seguida, rotule as células em cada poço com 100 microlitros de solução de corante de carga por poço e incube a placa por 45 minutos no escuro à temperatura ambiente. Enquanto as células estão incubando, adicione 75 microlitros de CXCL12 por poço à placa de quimiocina e 50 microlitros do composto de interesse a cada poço da placa composta.Em seguida, ligue a unidade de resfriamento do leitor de placa de fluorescência seguida pelo próprio leitor de placa. Depois de permitir que o sistema inicie alguns minutos, abra o software do leitor de placas. Para configurar o protocolo de ensaio, na guia de configurações, selecione o modo de leitura e os comprimentos de onda de excitação e emissão apropriados para o corante de carregamento.Selecione a mistura com a guia de fluido de transferência para mistura automática dos compostos na placa composta. Na guia de fluido de transferência, defina 20 microlitros de cada poço da placa composta a ser transferida para a placa de medição e posicione as pontas da pipeta a 20 microlitros abaixo da superfície do líquido. Defina a velocidade de aspiração para 50 microlitros por segundo e a velocidade de distribuição para 25 microlitros por segundo e clique em ler com fluido de transferência.Durante o primeiro intervalo, selecione 60 leituras com um tempo de intervalo de leitura de um segundo, com 10 leituras a serem registradas antes que os compostos sejam dispensados na placa de medição e 50 leituras a serem concluídas depois. Defina o segundo intervalo com um tempo de intervalo de leitura de 30 segundos e 18 leituras. Selecione três lavagens de ponta para o protocolo, definindo cada etapa de lavagem para incluir o fluido de lavagem apropriado, um ciclo de lavagem, uma velocidade de bomba rápida e cinco golpes por lavagem.Use a função de pipetador de pausa para incluir a pausa do pipetador de 300 segundos e use a configuração de mistura com fluido de transferência para permitir a mistura automática da solução CXCL12 dentro da placa de quimiocina. Na guia de fluido de transferência subsequente, defina 25 microlitros de cada poço da placa de quimiocina a ser transferida para a placa de medição e posicione as pontas 20 microlitros abaixo da superfície do líquido. Defina a velocidade de aspiração para 50 microlitros por segundo e a velocidade de distribuição para 25 microlitros por segundo.Use o botão de leitura com fluido de transferência para definir o primeiro intervalo para incluir 145 leituras com um tempo de intervalo de leitura de um segundo. Defina o segundo intervalo para um tempo de intervalo de leitura de seis segundos e 20 leituras. Selecione mais três ciclos de ponta de lavagem.Em seguida, clique em definir stage temperatura e defina a temperatura do dispositivo para 37 graus Celsius. No final da incubação do corante de carga, descarte o tampão da placa de medição e seque a placa em um lenço de laboratório. Lave as células com 150 microlitros por poço de tampão de ensaio, substituindo o tampão por 80 microlitros de tampão de ensaio após dois minutos.Coloque a placa de medição na posição de leitura, a placa composta na posição de fonte dois, a placa de quimiocina na posição de fonte três e uma caixa de pontas pretas na posição de origem um. Feche o dispositivo e clique no teste de sinal de protocolo para determinar as unidades de luz relativas de fundo e a variação de fluorescência sobre a placa. Selecione o sinal de teste na janela pop-up.Se forem obtidos valores de fundo de 8.000 a 10.000 unidades de luz relativa, selecione atualizar e clique em salvar para salvar o protocolo principal. Em seguida, pressione run para iniciar o ensaio. Neste gráfico, pode-se observar um aumento dependente da dose na fluorescência correlacionado com o aumento dependente da dose na liberação de cálcio.Níveis crescentes de fluorescência induzida por CXCL12 permitem a geração de uma curva de resposta à dose com base na diferença entre a resposta mínima e máxima sobre a linha de base entre a primeira medição após a adição da quimiocina e a medição final no protocolo. Nenhuma resposta fluorescente relacionada ao cálcio foi evocada pelo CXCL12, mesmo em alta concentração, quando células sem o receptor de quimiocina funcional correspondente CXCR4 foram usadas, demonstrando a especificidade do receptor da medição evocada por CXCL12. Uma aplicação importante para este ensaio baseado em células é identificar pequenas moléculas que, após a pré-incubação, inibem de forma dependente da dose a mobilização de cálcio induzida por CXCL12 nas células em comparação com compostos não ativos de controle que não inibem a resposta.Para determinar a potência inibitória de pequenas moléculas, uma curva de resposta à dose pode ser gerada para as moléculas inibitórias usando regressão não linear. Este ensaio pode ser usado para estudar outros receptores acoplados à proteína G com nenhuma ou apenas mínima otimização adicional, bem como neste experimento em que um aumento dependente da dose na fluorescência foi observado quando outro receptor de quimiocina, CCR5, foi estimulado com seu agonista de quimiocina natural CCL5. Uma vez dominada, esta técnica pode ser usada para estudar muitos outros receptores acoplados à proteína G que sinalizam através da mobilização de íons de cálcio intracelulares após a ativação do receptor.Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como esse ensaio celular pode ser usado para identificar agonistas e antagonistas do receptor de quimiocina CXCL4.

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Um procedimento de triagem em tempo real para identificação de drogas que interagem com a proteína G-gate dentro retificador...

Um ensaio de rastreio fluorescente para identificação Moduladores de Canais GIRK

Este vídeo ilustra um ensaio celular envolvendo células de glioblastoma que expressam receptores de quimiocinas CXCR4. O ensaio emprega um corante sensível ao cálcio para medir as mudanças de fluorescência na interação do agente, oferecendo informações sobre a dinâmica da sinalização celular.

Um ensaio celular para a identificação de agentes que interagem com CXCR4

Ativação persistente de inibição G receptores acoplados à proteína resulta em sensibilização da adenilil ciclase sinalização. Para identificar as vias moleculares essenciais, abordagens nonbiased são necessárias, no entanto, esta estratégia requer o desenvolvimento de um ensaio escalável sensibilização AMPc baseado em células. Relata-se um ensaio de sensibilização para a pequena molécula e triagem siRNA.

Induzida por drogas Sensibilização de adenililciclase: Racionalização Ensaio e miniaturização para pequenas moléculas e siRNA Triagem Applications

O ensaio de mobilização de cálcio e de fluorescência baseada aqui descrito é um sistema de rastreio inverso farmacologia de médio rendimento para a identificação de ligandos funcionalmente activação (s) de órfãos receptores acoplados à proteína (GPCRs).

Caracterização dos receptores acoplados à proteína por uma mobilização de cálcio Ensaio baseado em fluorescência

Este protocolo descreve como usar a microscopia de fluorescência de reflexão interna total para visualizar e rastrear receptores únicos na superfície de células vivas e, assim, analisar a mobilidade lateral do receptor, o tamanho dos complexos receptores, bem como visualizar as interações transitórias receptor-receptor. Este protocolo pode ser estendido a outras proteínas de membrana.

De alta resolução espacial e temporal Análise de Receptor Dynamics por uma única molécula de microscopia de fluorescência

Métodos simples para detectar a ativação seletiva de proteínas G por receptores acoplados à proteína G continuam sendo um grande desafio na sinalização celular. Aqui, os biossensores de transferência de energia de ressonância Fӧrster (FRET) foram desenvolvidos amarrando um GPCR a peptídeos de proteína G para sondar mudanças conformacionais em concentrações controladas em células vivas.

Conformações GPCR G Protein selectivos medida usando FRET Sensores em um Fluorometer Ensaio de células vivas de suspensão

Um fluxo de ensaio de ligação celular baseados em citometria é descrito que é usado principalmente como uma ferramenta de triagem para identificar compostos que inibem a ligação de um ligante de chemokine CXC fluorescente etiquetada 12 (CXCL12) para o receptor do chemokine CXC 4 (CXCR4).

Um ensaio de baseados em citometria de fluxo para identificar compostos que interrompem a ligação do ligante de Chemokine fluorescente-etiquetadas CXC 12 a CXC Chemokine Receptor 4

As interações de GPCR-β-prendedor são um campo emergente na descoberta da droga de GPCR. Métodos precisos, precisos e fáceis de configurar são necessários para monitorar tais interações em sistemas vivos. Nós mostramos um ensaio estrutural da complementação para monitorar interações de GPCR-β-prendedor em pilhas vivas do tempo real, e pode ser estendido a todo o GPCR.

Monitorando GPCR-β-arrestin1/2 interações em tempo real sistemas vivos para acelerar a descoberta de drogas

Dado que os GPCRs são alvos atraentes para drogados, a triagem de ligantes GPCR é, portanto, indispensável para a identificação de compostos de chumbo e para estudos de desordeiro. Para esses esforços, descrevemos o PRESTO-Tango, uma plataforma de recursos de código aberto usada para o perfil simultâneo de recrutamento transitório β-arrestin2 em aproximadamente 300 GPCRs usando um ensaio de repórter baseado em TEV.

Interrogatório paralelo de β-Arrestin2 Recrutamento para Triagem de Ligand em escala GPCR usando ensaio PRESTO-Tango

Neste trabalho, um ensaio de fluorescência de cálcio intracelular de alto rendimento para placas de 384 poços para rastrear pequenas bibliotecas de moléculas em receptores acoplados à proteína G recombinante (GPCRs) é descrito. O alvo, o receptor de cinina do carrapato da febre do gado, Rhipicephalus microplus, é expresso em células CHO-K1. Este ensaio identifica agonistas e antagonistas usando as mesmas células em um ensaio de "adição dupla".

Um ensaio de fluorescência de cálcio de "dupla adição" para a triagem de alto rendimento de receptores acoplados à proteína G recombinante

Este protocolo descreve o uso de biossensores baseados em BRAKET para medição em tempo real da ativação da proteína G em células vivas HEK293 após estimulação do ligante do receptor acoplado à proteína G. Aqui, o receptor β2-adrenérgico e o receptor canabinóide tipo 1 servem como exemplos para demonstrar a eficiência dos sensores para vários subtipos de proteína G e em vários GPCRs.

Biossensores de proteína G baseados em BRAKET para medir a atividade do receptor acoplado à proteína G em células vivas

Aprenda a identificar agonistas, antagonistas e moduladores alostéricos de receptores acoplados à proteína G usando um ensaio baseado em mobilização de cálcio intracelular. Este método permite triagem de alta vazão de candidatos a fármacos.

Um cinética baseada em fluorescência Ca2 + mobilização ensaio para identificar agonistas do Receptor acoplado à proteína G, antagonistas e moduladores alostéricos (Vídeo) | JoVE Journal

Um cinética baseada em fluorescência Ca^{2 +} mobilização ensaio para identificar agonistas do Receptor acoplado à proteína G, antagonistas e moduladores alostéricos

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