Инфламмасома опосредованной воспаление является важнейшим компонентом обороны против патогенных организмов1, но также лежит в основе этиологию многих заболеваний2. Воспалительной реакции на широкий спектр инфекций вызванных цитозольной обнаружение патоген-связанные молекулярные структуры (PAMPs) или повреждения связанные молекулярные структуры (DAMPs). Шаблон признание рецепторов (ПРР), включая членов семьи NOD-подобные рецепторы (РНБ), oligomerize при обнаружении Эти PAMPs и DAMPs. Это вызывает формирование комплекса различных белков называется Инфламмасома, который содержит ПРР, адаптер белка апоптоз связанные спек как белок, содержащий домен caspase набор C-терминала (карта) (ASC) и про форма ,caspase-134. Этот комплекс позволяет близость индуцированной auto активацию caspase-1. Активно caspase-1 затем приводит к набор событий, которые характерны pyroptosis путь смерти воспалительных клеток. Эти мероприятия включают: расщепление и релиз цитокинов ИЛ 1β и IL-18, лизосома экзоцитоз с высвобождение лизосомальных содержимого в внеклеточного пространства, ядерной конденсации и gasdermin D расщепления. Выпущенные N-концевой домен gasdermin D вставляет в плазматической мембране, образуя поры, которые вызывают разрыв мембраны плазмы и выпуску воспалительных содержимого, в дополнение к унося защитный нишу для патогена репликации5, 6 , 7.
Здесь мы сосредоточены на хорошо изученных Инфламмасома NLRP3. Активация NLRP3 Инфламмасома происходит через двухэтапный процесс8. Первый шаг «грунтовки» происходит через признание Толл подобные рецепторы (TLR) микробной продукта. Это реплицируется в лабораторных условиях с помощью ПЛАСТИНОК для стимулирования TLR4. Эта стимуляция upregulates NLRP3 и про IL-1β через NF-kB сигнализации. Грунтовка дополнительно лицензии NLRP3 через не-транскрипционный анализ механизмов, вызывая его deubiquitination9,10 и фосфорилирование или дефосфорилирование конкретные остатки11,12.
Второй сигнал для активации NLRP3 подумал привлечь митохондриальной факторов, реактивнооксигенных видов, измеряем калия и кальция сигнализации, хотя объединяющей механизм для активации NLRP3 остается недостижимой8. Активированные NLRP3 oligomerizes через взаимодействие между его NACHT доменов и новобранцев ASC через привязку доменов Пырин (PYD)13. В каждой ячейке эти макромолекулярных комплексов образуют единый микроскопически видимые фокус. ASC была первоначально определена как 22 кДа белков, который образуется «пятнышко» во время апоптоз клеток лейкемии человека, так и именованные апоптоз связанные спек как белок, содержащий карты14. Позже было установлено, что ASC новобранцев pro-caspase-1 через взаимодействие карты ASC с картой pro-caspase-1, образуя Инфламмасома15.
Не все NLRs требуют присутствия ASC побудить активацию caspase-1. В отличие от NLRP3 NLRC4 и NLRP1b имеют карты доменов и может непосредственно набирать pro-caspase-1 через карты-карты взаимодействия, чтобы побудить активацию caspase-1. В отсутствие ASC активно caspase-1 остается диффузных в цитозоле и не образуют единый фокус. Этот диффузных активно caspase-1 достаточно вызвать смерть клетки pyroptotic, но не может обработать pro ИЛ 1β13,16.
В этой рукописи мы будем обсуждать два способа оценить Инфламмасома активации. Первый использует действие флуоресцентный зонд, FAM-YVAD-финляндских марок, который связывает caspase-1 семьи протеаз. Это семейство включает caspase-1, но также мыши caspase-11 и человека caspase-4 и caspase-5. Используя все эксперименты макрофагов с несовершенным мыши caspase-1/11, будет рассматриваться специфика этот зонд. Этот метод может сочетаться с антителом маркировки Инфламмасома компонентов, которые мы также будем описывать. Микроскопические визуализации позволяет для идентификации отдельных ячеек, содержащих активные caspase-1 и oligomerized ASC. С помощью этого метода, исследователи смогут определить, где в каскад Инфламмасома формирования их манипуляций клетки-хозяина или патогенного организма изучается эффект. Например можно отличить ли данного вмешательства предотвращает вербовки ASC в сложных NLRP3 или последующего набора и активацию caspase-117. Изучение результатов активацию caspase-1 например, ИЛ 1β секрецию не сможет отличить эти две возможности. Кроме того секрецию ИЛ 1β могут быть изменены без изменения клеток способность активировать caspase-1 и пройти pyroptotic клеток смерть16.
Второй метод измеряет выпуск Лактатдегидрогеназа (LDH) в ячейку супернатанта, которая происходит во время pyroptotic макрофагов лизис после активацию caspase-1, как описано выше. Этот второй метод является подход, основанный на население, как хорошо измеряется выпуска ЛДГ в весь. Этот простой подход для быстрого анализа образцов (30 мин время инкубации) позволяет определить, является ли смерть caspase-1-опосредованной клетки и могут быть выполнены в формате 96-луночных пластины.
Эти методы являются взаимодополняющими, каждый с различными преимуществами и оба легко поддаются модификации. Например макрофагов обработка соединениями целевых небольшой молекулярной массой до стимуляции Инфламмасома может использоваться для расследования роли некоторые белки могут иметь на контроле воспалительных реакций.