Здесь мы представляем однородной время решена ладу (HTRF) как эффективный метод для быстрого обнаружения инсулина выделяется из клеток.
Методическая статья
Здесь мы представляем однородной время решена ладу (HTRF) как эффективный метод для быстрого обнаружения инсулина выделяется из клеток.
Обнаружение секреции инсулина имеет решающее значение для разъяснения механизмов регулируется секреции также как и исследования метаболизма. Хотя многочисленные анализы инсулина существовали на протяжении десятилетий, недавние появлением однородных время решена Фёрстер передачи энергии резонанса (HTRF) технологии значительно упростила эти измерения. Это быстрый, экономически эффективным, воспроизводимые и надежные оптических пробирного зависит от антител, конъюгированных яркие флуорофоров с длительной выбросов, которая облегчает время решена Фёрстер резонанс передачи энергии. Кроме того для разработки высокопроизводительного скрининга анализов поддается HTRF инсулина обнаружения. Здесь мы используем HTRF для обнаружения секреции инсулина в INS-1E клеток, крысы линии инсулинома производные ячейки. Это позволяет нам оценить базальный уровень инсулина и их изменения в ответ на стимуляцию глюкозы. Кроме того мы используем эту систему обнаружения инсулина для подтверждения роли допамина как негативный регулятор секреции инсулина глюкоза стимулирует (ССГС). Аналогичным образом, другие допамина D2-как агонистами рецепторов, quinpirole и Бромокриптин, уменьшить ССГС в зависимости от концентрации. Наши результаты подчеркивают полезность формата пробирного инсулин HTRF в определении роли многочисленных лекарств в ССГС и их фармакологические профили.
Регулирование энергии метаболизма скорректировать основных анаболический гормон инсулин. Инсулин синтезируется и выпущенное бета клеток поджелудочной железы в ответ на увеличение внеклеточного глюкозы. Выпустила инсулин вызывает усвоение глюкозы, инсулина чувствительных тканей1,2. Физиологически это связано с повышение концентрации глюкозы после еды, следуют секрецию инсулина, чтобы регулировать глюкозы. Нарушения гомеостаза глюкозы приводят к метаболические расстройства, кульминацией которых сопротивление инсулина и в конечном итоге в начале типа 2 диабет2,3,4.
Хотя широко изучены секреции инсулина, ее механизмы регулирования по-прежнему осознаются. Критической областью исследования было выявление романа Модуляторы секрецию инсулина бета-клеток5,6,,78. Эти исследования требуют лучшего понимания муфта отношения между глюкозы стимуляции и секреции инсулина. Таким образом способность точно контролировать и количественную оценку уровней инсулина глюкоза стимулирует секрецию (ССГС) весьма важное значение. На сегодняшний день, однако, лишь ограниченное количество методов были доступны дать количественную оценку данной ССГС с помощью секреции инсулина клеточных линий и/или панкреатических островков. Один является радиоиммуноанализ (RIA), которая использует радиоизотопные тегами инсулина и антител. Основные ограничения такого подхода включают вопросы безопасности за счет обработки и утилизации радиоактивных материалов. Кроме того этот метод является трудоемким, с участием нескольких долго стирки и инкубации шаги. Энзим соединенный assay иммуносорбента (ELISA) является другой дорогостоящие и трудоемкие подход, который использует антитела для обнаружения инсулина. Вариации в антитела сродства и эффективности признания инсулина сдерживающими факторами этого метода и может повлиять на воспроизводимость результатов. ELISA ни РИА был разработан для высокой пропускной способности экспериментов. AlphaScreen является однородной пробирного используется для обнаружения и измерения уровня секреции инсулина. Технология AlphaScreen основана на преобразование атмосферного кислорода в состояние синглетно возбужденных кислорода, которые могут реагировать с хемилюминесцентный видов, что приводит к генерации хемилюминесценции. Потому что assay однородной, многие из стиральной шаги, связанные с РИА и ELISA устраняются. Однако нестабильность сигнала благодаря характер реакции является ограничивающим фактором, который может повлиять на значение индикации assay. (TR-клещи, разработанный Heyduk и коллеги9, является другой однородной подход к инсулина измерения, основанные на связывание двух отдельных антител к различным эпитопам на молекуле инсулина. Антитела являются каждого химически связаны с двойной мель ДНК с короткие дополнительные одного мель ДНК свесы. Связывание антител к инсулину объединяет их и приводит к двойной дуплекс мель ДНК. Каждое антитело также связан с соответствующими донорами или акцепторной Флюорофор, и Ассоциация ДНК дуплекс объединяет эти флуорофоров для создания передачи энергии резонанса Фёрстер (лад). Одним из потенциальных ограничений TR-клещи, однако, лежит на ладу, сам. Невозможность быстро рассеивать флуоресценции фон во время реакции лад может привести к относительно высоким уровнем фона флуоресценции и низкое соотношение сигнал-шум в assay. Таким образом по-прежнему существует необходимость для надежные, надежной и рентабельной assay для количественной оценки ССГС в духе высокой пропускной способности.
Последние достижения в биофизике привели к разработке однородной флуоресценции время решена энергии резонанса передачи (HTRF) на основе анализа. В частности в то время как энергия передачи в пределах assay можно охарактеризовать как основанные на ладу, более точно, HTRF опирается на люминесценции энергии резонанса передачи (среде)10 , который является не радиационное передачи энергии между доноров и акцепторов видов11,12,13. Это различие имеет важное значение, поскольку сроки флуоресценции или тушения на основе взаимодействия ладу сильно отличается, чем для его, хотя для ладу и его могут использоваться те же типы стробирования. Кроме того использование редкоземельных лантаноиды cryptate соединений например европий или Тербий cryptate в HTRF производит длинные флуоресценции полураспада12,14. Это дает уникальные преимущества введения задержки (µsec) между донорами возбуждения и измерения выбросов от акцептор (то есть, время решена проба). Эта задержка позволяет достаточно времени для флуоресценции фон для рассеивания до измерения флуоресценции акцептора выбросов. Следовательно, индикация является бесплатным неспецифичные флуоресценции и таким образом, достигается высокое соотношение сигнал шум (рис. 1). Кроме того однородный характер HTRF устраняет необходимость для мытья шаги смыть несвязанных видов, что делает assay намного более быстрым чем ELISA или методы, основанные на РИА.

Рисунок 1: схема механизма обнаружения инсулин HTRF. Два самостоятельно сгенерированный моноклональные антитела конкретно признать и привязку к инсулина на отдельных участках. Эти антитела конъюгированных европий cryptate доноров или акцепторной XL665. Возбуждения донора в 337 нм приводит к эмиссии на 620 Нм. Результате переноса энергии вызывает XL665 выпустить на больше длины волны, 665 нм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Здесь, мы предоставляем подробный протокол для использования подхода на основе HTRF для определения уровней ССГС от клеток INS-1E, устоявшихся инсулин секреции бета клеток крыса инсулинома клеток линии15. Кроме того этот assay может использоваться для идентификации фармакологических профиль молекулярных регуляторов секреции инсулина. Мы применяем этот assay на основе HTRF инсулина для изучения допамина D2-как рецептор регулирование ССГС. Все исследования показали, что нейротрансмиттеров допамина является важным регулятором ССГС8,16,,1718,19,20, 21 , 22. допамина влияет ССГС отрицательным образом Аутокринный/паракринными через действия на допамин D2-как рецепторы (Д-2, D3, D4 рецепторов) выразил на поверхности бета-клеток поджелудочной железы8 , 16 , 19. используя этот assay, мы подтверждаем допамина в роли как негативный регулятор ССГС и продемонстрировать, что допамина D2-как Бромокриптин агонистами рецепторов и quinpirole также уменьшить ССГС.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. INS-1E клетки: техническое обслуживание и покрытие
2. инсулин секрецию Assay (день 3)
3. HTRF для измерения секреции инсулина
| Стандартный раствор 500 нг/мл | Серийных разведений | Работа [инсулина] нг/мл |
| STD 7 | 30 мкл фондовой + 140 KRB мкл | 150 |
| STD 6 | 30 мкл STD 7 + 45 мкл KRB | 60 |
| STD 5 | 30 мкл STD 6 + 45 мкл KRB | 24 |
| STD 4 | 30 мкл STD 5 + 45 мкл KRB | 9.6 |
| STD 3 | 30 мкл STD 4 + 45 мкл KRB | 3.84 |
| STD 2 | 30 мкл STD 3 + 45 мкл KRB | 1.54 |
| STD 1 | 30 мкл STD 2 + 45 мкл KRB | 0,61 |
| STD 0 | KRB 45 мкл | 0 |
| Примечание: STD фондовая-500 нг/мл | ||
Таблица 1. Серийных разведений для сделать стандартной кривой инсулина.
4. анализ данных и нормализации

Рисунок 2 : Калибровочной кривой инсулина. Инсулин человеческий запас известных концентрациях был использован для создания стандартной кривой инсулина. Результате соотношения HTRF (665 нм / 620 Нм) были заговоре против концентрации инсулина. Данные были лучше всего подходят для второго порядка полиномиальной кривой (R2 = 0.99996). Это представитель калибровочной кривой. Планки погрешностей = SEM. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Мы проверяются нашего анализа HTRF инсулина путем создания инсулина калибровочной кривой с использованием очищенного инсулина человека стандартов предопределенных концентрации (рис. 2). Поколение стандартной кривой, позволил нам экстраполировать чтений флуоресценции ratiometric и, таким образом, чтобы определить уровень выделяется инсулина в ответ на медикаментозного лечения (рис. 2). Межплитовых вариации для кривой было минималь...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Пробирного инсулин HTRF, описанные здесь предлагает быстрые, эффективные системы для измерения секреции инсулина от культурной системы, основанной на ячейку. Среди его наиболее важных преимуществ этот assay предлагает низкий фонового сигнала из-за высокое соотношение сигнал шум. Кроме того, мы подтвердили, что сигнал HTRF стабильным для длительных периодов времени (> 24 h)7. Тем не менее поскольку инсулин привязки моноклональные антитела быстро достичь привязки насыщения после добавления к assay, ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Мы благодарим Nicolas Пьер (Cisbio Bioassays) за полезные советы и доктор Пьер Maechler (Женевский университет) за щедро предоставленные INS-1E клетки. Эта работа была поддержана финансирование от министерства обороны (Грант PR141292 в з.ф.) и Нэнси а. Emmerling фонда Фонда Питтсбург (чтобы з.ф.) и Джон ф.
Авторы не имеют ничего сообщать.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 96-луночный белый планшет с половиной площади | Greiner Bio-One | 82050-042 | |
| 384-луночный белый малообъемный планшет с круглым дном | Corning | 15100157 | |
| Набор для инсулина высокого диапазона | Cisbio Bioassays | 62IN1PEH | Набор для анализа инсулина на основе HTRF на 10 000 тестов |
| Планшетный ридер PHERAstar FSX | BMG Labtech | FSX | Планшетный ридер адаптирован для показаний анализов на основе HTRF |
| Планшетные запайщики | Fisher Scientific | DY992 | Для герметизации планшета во время инкубации антител |
| Гемоцитометр | Hausser Scientific | 3100 | |
| RPMI Medium 1640 (1x) | Gibco | 11875-093 | [+] L-глутамин |
| трипсин 0,05% | Corning | 25-052-CI | 0,53 мМ ЭДТА, (-) бикарбонат натрия |
| DPBS (фосфатный буферный раствор Дульбекко) | Corning | 21-031-CV | Без кальция и магния |
| Фетальная бычья сыворотка | Corning | 35-010-CV | |
| HEPES | Gibco | 156-30-080 | |
| Пируват натрия | Gibco | ||
| Раствор пенициллина/стрептомицина 100x | Corning | 30-002 CT | |
| 2-меркаптоэтанол | Sigma | M1348 | |
| Трипановый синий краситель (0,4%) | Gibco | 15250-061 | |
| Дофамина гидрохлорид | Sigma | 8502 | |
| Бромокриптин мезилат | Tocris | 427 | |
| (-)-Хинпирола гидрохлорид | Tocris | 1061 | |
| Бычий сывороточный альбумин | Calbiochem | 12659 | |
| Поли-L-лизин | Sigma | P4832 | |
| Глюкоза | Sigma | G7021 | |
| ДМСО (Диметилсульфоксид) | Sigma | 276855 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение