Многие грамотрицательные бактерии используют специализированные системы секреции вводить вирулентности связанных белков (так называемые эффекторами) непосредственно в клетках-хозяевах 1-5. Эти эффекторы имеют широкий спектр биологических функций, включая: подавление иммунитета хозяина, изменения цитоскелета, изменение внутриклеточного транспорта и сигнализации, транскрипции изменений, и хозяин протеасомных изменений 6-9. Функции некоторых эффекторов известны, однако хозяева цели и биохимическое действие (ы) и многие другие еще предстоит определить. При сравнении дикого типа и рекомбинантных бактериальных инфекций является действительным подход к изучению внутриклеточных эффекторных механизмов вирулентности, часто выгодно вводить индивидуальный эффектор в клетку-хозяина. Таким образом, простые способы введения и характеризующие бактериальных белков эффекторные в контексте клетках-хозяевах является весьма желательным.
Упрощение анализа экспериментальных Wiй сингл эффектор имеет решающее значение, как и другие эффекторы могут иметь противоположные или избыточных функций. Для достижения этой облегчение, исследователи введенный ранее макромолекул в клетки различных методов, в том числе вирусной трансдукции 10, микроинъекции 11, загрузка путем соскоба 12,13, слияние клеток с химически индуцированного микроинъекции 14, фирменная белок "трансфекции" реагентов 15, фосфат кальция осадков 16 и 17-20 электропорации. Введенные в диапазоне от молекулы нуклеиновых кислот, включая виды ДНК, РНК, и RNAi в белках, клеточных непроницаемый красителей, и антитела для внутриклеточных мишеней 21,22. Некоторые методы имеют ограничения в том числе типа макромолекулы, которые могут быть введены, и конкретные вниз по течению анализ может быть ограничено из-за высокой клеточной токсичности, повреждений механизмами действия, низкой эффективности или эффективности внедрения. Трансфекцию, ofteн-используемый метод для выражения бактериальных генов в клетках млекопитающих, также страдает тем ограничением, что некоторые соответствующие виды клеток-хозяев, таких как макрофаги и первичных клеток, особенно устойчивы к трансфекции. Помимо этого, трудно контролировать уровни бактериального белка, полученного при введении чужеродной ДНК.
Большая работа была создана электропорации нуклеиновых кислот в обоих клетках бактерий и млекопитающих, как общая техника, лаборатории; Однако, проводятся исследования в лучших методов для доставки белков в клетки в физиологических условиях. Отчеты о белковой трансфекции являются перспективными, но требуют дорогостоящих реактивов и оптимизации. Желание ввести потенциально токсичные эффекторы бактериальных в самых разнообразных клеточных мишеней с минимальными затратами привели нас к рассмотрению электропорации в качестве способа для изучения этих белков в естественных условиях.
Белок электропорации 23-25 является встретилHOD ввести белки в живых клетках с помощью electropermeabilization, также известный как электро-трансфекции или электро-инъекции 26. Эта методика использует высокой интенсивности электрических импульсов для создания пор в клеточных мембранах. Эти обратимые поры позволяют макромолекулы, которые обычно исключаются из внутриклеточного пространства проникнуть в клетку. После удаления внешнего электрического поля, мембрана может запечатать, позволяя клетке, чтобы сохранить молекул, которые прошли через поры 27,28.
Стандартный Электропоратор был использован в данном исследовании последовательно ввести бактериальных эффекторы в обоих мыши макрофагами, как клетки и эпителиальные клетки человека. Способ быстрой, эффективной и недорогой, без заметного снижения жизнеспособности клеток. Введенные белки могут быть визуализированы с помощью иммунофлюоресценции микроскопии или используется для функциональных анализов. Это было продемонстрировано использованием зеленого флуоресцентного белка (GFP) в качестве нетоксичного стандарта, а такжедва Salmonella эффекторные белки, SspH1 и GtgE. Мы предлагаем белка электропорации в качестве дополнительного инструмента в репертуаре для изучения бактериальных белков вирулентности и их функций в эукариотических клетках-хозяевах.