Ca 2+ является очень важным ионов в изобилии содержится в каждой клетке организма. Она имеет значительную роль во многих различных клеточных функций, в том числе роста, пролиферации, миграции и апоптоза 1-4. Хорошо известно , что Ca 2+ может влиять на эти процессы с помощью прямых и косвенных действий, и , следовательно, изменения в нормальных внутриклеточной концентрации этого иона может легко привести к негативным последствиям для пораженных клеток. SR рассматривается в качестве крупнейшего внутриклеточного Ca 2+ магазина в клетке 5. Устойчивые уровни Са 2+ в обоих SR и цитоплазмы , как правило , обеспечивается за счет постоянного потока в и из Са 2+ -transporting каналах этой органеллы. Стрессовые условия , наложенные на клетках из - за какой - либо форме травмы или болезни, как правило , связаны со значительными изменениями в SR Ca 2+ , которые идут дальше иметь долгосрочные последствия по маршруту онALTH клетки. В наиболее тяжелых случаев, неспособность напряженном клетки для восстановления и поддержания устойчивого состояния SR Ca 2+ уровни могут даже высшей точки в смерти путем апоптоза 6-8.
Современные исследования в клеточной динамики Ca 2+ ограничена тем фактом , что несколько исследований тест органельных Ca 2+ содержание магазина непосредственно 9-11. Наиболее распространенной практикой , а не включает в себя измерение цитоплазматических уровней Ca 2+ в качестве косвенных измерений изменений в SR содержание 12-14 Ca 2+. В этих экспериментах, Ca 2+ обычно индуцируется быть освобожден от SR посредством использования фармакологических агентов , вызывающих истощение органеллы (например , тапсигаргин). Выводы затем вытягивают с учетом изменений в SR Ca 2+ на основе колебаний в цитоплазматической концентрации Ca 2+. Несмотря на способность оставшихся для исследователей сделать такие выводы окольным маnner, этот метод SR Ca 2+ измерения, несомненно , является косвенным способом почерпнуть такую информацию, со многими ограничениями , касающихся интерпретации собранных данных. Для того чтобы обойти это ограничение четкого, необходимо измерить количество Ca 2+ находится непосредственно внутри SR полостной сети.
Жизненно важное значение для окончательного результата имея возможности напрямую записывать внутрипросветное SR уровни Ca 2+ являются инструментами для культивирования клеток и индикатор Ca 2+ используется. Для данных, упоминаемых в текущей рукописи, важно отметить, что VSMCs используемые происходил из замороженной клеточной линии. Клетки культивировали в среде Игла в модификации Игла (DMEM) + 10% сыворотки новорожденного теленка (NCS) над проходами 22-26 для экспериментов , описанных, инкубирование при постоянной температуре 37 ° С с 5% CO 2 питания. Используя метод текущего, например, клетки, которые были очень успешно выращивают на белковой смеси, имитирующим внеклеточнойсреда из многих различных типов тканей 15. Важное значение для успеха вдоль вены SR Ca 2+ исследование является тип белковой смеси , используемой; В этом случае, разнообразие низкий фактор роста было необходимо , чтобы избежать компонентов этого инструмента от воздействия на регулярную передачу сигналов Ca 2+ и движения постоянно происходят в исследуемом клетках. После успешного роста тестируемых клеток, индикатор Са 2+ должен также быть эффективно введены в этих культивированных клеток. Это стало возможным с помощью аденовирусного вектора , который несет SR-проживания Ca 2+ индикатор D1SR. Для достижения высокой эффективности трансфекции, клетки должны быть инкубировали с вирусными векторами, по крайней мере 36-48 часов до начала обработки изображений. Этот препарат обеспечивает надежный инструмент для измерения Са 2+ в пределах SR просвета с высокой точностью и воспроизводимостью.
D1SR индикатор , используемый в данном протоколе представляет собой модифицированный вариант D1ER Ca 2+ яndicator , которая первоначально была создана лаборатория доктора Тсиен в Университете Калифорнии, Сан - Диего, США 9,16. Оригинальный D1ER принадлежит ко второму поколению генетически кодируемых показателей Ca 2+ называемых cameleons , которые показывают чувствительность Ca 2+ на гораздо более широкий диапазон (0.5-160 мкм) по сравнению с предыдущими показателями Ca 2+ 9,16. Новый вариант D1SR, своего рода подарок от доктора Уэйна Чен (Университет Альберты, Канада), однако, несет мутантный последовательность calsequestrin (вместо последовательности калретикулин как в оригинале D1ER). Мутант calsequestrin имеет уменьшенное связывание с Са 2+ , что устраняет проблему конкуренции с эндогенными calsequestrin связывания с Са 2+ в пределах SR просветом 11. Индикатор D1SR несет усеченный расширение голубого цвета флуоресцентный белок (CFP) и желтый флуоресцентный белок (YFP), которые связываются с линкерной белком, содержащим модифицированный кальмодулин (CAM) и М13 (тон 26-остаток пептид миозина легкой цепи киназы, который связывается с КУЛАК) последовательностей. Последовательность распредвала M13 была изменена, чтобы предотвратить M13 от связывания с эндогенным кальмодулин. Кроме того , чтобы обеспечить Ретенционный, последовательность calsequestrin была добавлена на конец 5'из CFP 11. Когда привязан к Са 2+, домен распредвала М13 проходит через конформационных изменений , которые приводят к увеличению переноса энергии между фланкирующих CFP и YFP, которое регистрируется как увеличение интенсивности сигнала разъедать. С другой стороны, когда концентрация SR полостной Ca 2+ падает, домен распредвала М13 проходит через обратные конформационных изменений, что приводит к уменьшению передачи энергии между фланкирующих CFP и YFP, а также значительное падение интенсивности сигнала FRET ,