Методическая статья

Комбинированная аденовирусная трансдукция и siRNA-опосредованный нокдаун в раковых клетках

66 просмотров

⸱

30 сентября 2026 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Fuchs, M. et al. Аденофекция: метод изучения роли молекулярных шаперонов в клеточной морфодинамике с помощью экспериментов по делеции-восстановлению. J. Vis. Exp. (2016) Фукс М. и др. Аденофекция: метод изучения роли молекулярных шаперонов в морфодинамике клеток с помощью экспериментов по делеции и функциональному восстановлению. J. Vis. Exp. (2016)

В данном видео демонстрируется аденовирусная доставка флуоресцентного трансгена в сочетании с трансфекцией клеток рака шейки матки siRNA с использованием фосфата кальция. Аденовирус экспрессирует флуоресцентный замещающий белок, в то время как siRNA индуцирует направленную деградацию мРНК посредством связывания с RISC. Такая последовательная ко-трансфекция позволяет одновременно осуществить нокдаун эндогенного белка и функциональное восстановление с помощью трансгена, что дает возможность визуализировать и подтвердить замещение белка с помощью флуоресцентной микроскопии.

Протокол

  1. Аденовирусная трансдукция и нокдаун эндогенного белка с помощью трансфекции малыми интерферирующими РНК (siRNA) в клетках HeLa-RFP-H2B с использованием осадка фосфата кальция (CaPi)

ПРИМЕЧАНИЕ: Для достижения минимальной множественности заражения (MOI) во всех процедурах аденофекции (10-20 бляшкообразующих единиц (PFU)/клетку) используется контрольный аденовирус, несущий несвязанный ген (т. е. LacZ) или не несущий никакого гена, при применении минимального количества рекомбинантного аденовируса, несущего интересующий ген.

ПРИМЕЧАНИЕ: Было показано, что данная процедура помогает нормализовать экспрессию на одну клетку в большой популяции клеток.

  1. Через один день после посева клеток подсчитайте количество клеток в дополнительной чашке. Отсосите среду и один раз промойте клетки 1 mL 0,05% раствора трипсина/этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA). Снова добавьте 1 mL 0,05% Trypsin/EDTA и инкубируйте при 37 °C, 5% CO₂ до полного открепления клеток. Тщательно ресуспендируйте клетки с помощью пипетки объемом 1 mL и подсчитайте количество клеток в 1 mL с использованием гемоцитометра.
  2. Определите количество вируса, необходимое для трансдукции клеток с множественностью заражения (MOI) 2 PFU на клетку для целевого белка (POI) и 18 PFU на клетку для пустого вектора (например, LacZ), чтобы общая доза составила 20 PFU на клетку. Одновременно трансдуцируйте по 4 PFU каждого бакуловируса, кодирующего актин с меткой зеленого флуоресцентного белка (GFP) и α-тубулин с меткой красного флуоресцентного белка (RFP). Проведите трансдукцию клеток согласно следующему протоколу аденофекции.
  3. В стерильном боксе подготовьте пластиковые пробирки объемом 1,5 mL для каждого условия и добавьте в каждую 400 μL подогретой альфа-минимумальной эфирной среды (αMEM).
  4. Медленно разморозьте аликвоты вирусов на льду и, при необходимости, разведите сток вируса, чтобы объем переносимой порции превышал 1 μL для минимизации ошибок пипетирования.
  5. Добавьте расчетное количество вируса для каждого условия в соответствующие пластиковые пробирки объемом 1,5 mL, содержащие 400 μL αMEM, и осторожно перемешайте пипетированием. Немедленно верните сток вируса при -80 °C для сохранения его активности.
  6. Отсосите среду из чашек с клетками и осторожно внесите вирусную смесь по каплям. Инкубируйте клетки при 37 °C, 5% CO₂ и осторожно встряхивайте чашки в стерильном боксе каждые 15 мин в течение 1 ч, чтобы обеспечить полное покрытие клеток вирусом. Использование малого объема среды способствует более тесному контакту вируса с клетками.
  7. После инкубации осторожно добавьте по 1,6 mL αMEM в каждую чашку до достижения общего объема 2 mL, начните синхронизацию клеток, добавив 2 mM тимидина, и инкубируйте клетки еще 2 ч при 37 °C, 5% CO₂.
  8. Тем временем подготовьте смесь для трансфекции siRNA методом CaPi (см. Рисунок 1). Если siRNA не требуется, замените ее объем стерильной водой для проведения холостой трансфекции.
  9. Рассчитайте 200 μL смеси для каждого условия, что в сумме составит 400 μL на дубликат. Ниже приведен пример для конечной концентрации siRNA 50 nM, который необходимо адаптировать для каждого конкретного целевого белка. В пластиковую пробирку объемом 1,5 mL внесите 50 μL 1 M CaCl2 и 11 μL 20 μM siRNA в 139 μL стерильной H2O и перемешайте на вортексе. После кратковременного центрифугирования осторожно и по каплям добавьте 200 μL 2× HEPES-солевого буфера (HBS2x) (280 mM NaCl, 50 mM 4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазинэтансульфоновой кислоты (HEPES), 1.5 mM Na₂HPO₄, pH 7.01-7.05).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Чем меньше капли, тем мельче осадок, что приводит к более высокой эффективности трансфекции. Осторожно перемешайте смесь трижды путем вдувания воздуха с помощью пипетки на 200 μL.
  10. Инкубируйте смесь в течение 30 мин при комнатной температуре (RT). Медленно добавьте по 200 μL трансфекционной смеси в каждую чашку и перемешайте крестообразными движениями. Перенесите чашки в инкубатор при 37 °C, 5% CO₂ на 16 ч.
  11. На следующий день дважды промойте клетки 2 mL подогретого HEPES (6.7 mM KCl, 150 mM NaCl, 10 mM HEPES, pH 7.3) и добавьте 2 mL αMEM. Не обрабатывайте более четырех чашек с клетками одновременно, так как колебания температуры влияют на продолжительность клеточного цикла.
  12. Оцените эффективность инфицирования с помощью инвертированного флуоресцентного микроскопа при увеличении 20-40x (объектив) и сделайте по три репрезентативных изображения для каждого условия как в флуоресцентном, так и в трансмиссионном каналах для документации. Через семь часов добавьте 2 mM тимидина и инкубируйте еще 16 ч при 37 °C, 5% CO₂.
  13. На следующий день, через 48 ч после трансфекции siRNA и инфекции вирусом, дважды промойте клетки 2 mL подогретого фосфатно-солевого буфера (PBS) и оставьте на 7 ч в 2 mL αMEM без фенолового красного (для прижизненной визуализации клеток) или с феноловым красным (для экстракции белков).
  14. Соберите клетки для каждого условия через 48 ч после трансфекции для подготовки белковых экстрактов и проведения вестерн-блот анализа с целью определения эффективности нокдауна и уровня экспрессии эндогенного белка.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте антитела к целевому белку, а также соответствующие антитела в качестве контроля загрузки. Эффективность нокдауна следует определять путем нанесения убывающих количеств лизатов контрольных клеток (трансфецированных контрольной siRNA) для построения кривой титрования (например, 1, ½, ¼, ⅛).

Результаты

figure-results-1

Рисунок 1. Планирование типичного протокола аденофекции. Показаны последовательные этапы типичного эксперимента для протокола с использованием преципитатов CaPi (подчеркнуто серым) или протокола с использованием катионного липидного реагента для трансфекции (выделено желтым), включая посев клеток, трансдукцию адено- и бакуловирусами, трансфекцию дуплексов siRNA и синхронизацию клеток с помощью двойного тимидинового блока. Временные шкалы в часах для обоих протоколов показаны в правой части рисунка.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
EDTASigmaE5134 
Фетальная бычья сыворотка (FBS)Thermo Fisher12483-020 
ФибронектинSigmaF1141 
Чашки со стеклянным дном, 35 mmMatTek CorperationP35G-1.5-20-C Case 
HeLa-RFP-H2BДоброе пожелание от д-ра Сабины Элове, Квебек, Канада  
HEPESFisher ScientificBP310-1 
KClFisher ScientificBP366-500 
L-глутаминThermo Fisher25030081 
NaClFisher ScientificBP358-10 
Минимальная эссенциальная среда (MEM) AlphaWisent310-101-CL 
Минимальная эссенциальная среда (MEM) Alpha без дезоксирибонуклеозидов/рибонуклеозидовThermo Fisher12000-022 
Минимальная эссенциальная среда (MEM) Alpha без фенолового красногоThermo Fisher41061-029 
Na₂HPO₄BiobasicS0404 
Аденовирус индивидуального дизайнаWelgenCustom design 
Хлорид кальцияFisher ScientificC79-500 
CellLight® Actin-GFP, BacMam 2.0Thermo FisherC10582 
CellLight® Tubulin-RFP, BacMam 2.0Thermo FisherC10614 
siRNA-дуплексыDharmaconCustom design 
ТимидинSigmaT9250 
Трипсин 2.5%Thermo Fisher15090-046 

Больше статей

нокдаун с помощью siRNAтрансфекция фосфатом кальцияфлуоресцентная визуализациярекомбинантный аденовирусзамещение белкакомплекс RISCдеградация мРНКистощение эндогенного белка