Проточная цитометрия представляет собой мощный и широко используемый аналитический инструмент, который позволяет проводить количественную оценку экспрессии белков с разрешением до одной клетки, что облегчает исследование гетерогенных и редких популяций клеток1,2,3. В то время как традиционные подходы в проточной цитометрии в основном используют антитела к антигенам клеточной поверхности, многие функционально важные белки, такие как факторы транскрипции, регуляторы процессинга РНК и рецепторы, подвергающиеся интернализации при связывании с лигандом, локализованы внутри клеточных компартментов. Следовательно, эти цитоплазматические и ядерные белки недоступны при использовании стандартных протоколов окрашивания поверхности. Внедрение методов внутриклеточного окрашивания, включающих фиксацию и пермеабилизацию клеточных мембран, существенно расширило возможности проточной цитометрии, позволив проводить количественный анализ внутриклеточных белков, цитокинов и промежуточных молекул сигналинга при сохранении высокой пропускной способности и многопараметричности, характерных для традиционного анализа методом проточной цитометрии4,5,6,7.
Основным ограничением при выявлении как поверхностных, так и внутриклеточных белков методом проточной цитометрии является доступность подходящих антител, а во многих случаях — неполные сведения о последовательностях эпитопов или иммуногенов8,9. Поскольку стратегии иммунофенотипирования в значительной степени основаны на маркерах клеточной поверхности, большинство коммерчески доступных антител, валидированных для проточной цитометрии, являются моноклональными, распознают единичные внеклеточные эпитопы и предварительно конъюгированы с флуорофорами. Напротив, поликлональные антитела способны распознавать несколько эпитопов в составе одного целевого белка и обычно используются для вестерн-блоттинга, иммуногистохимии или иммунофлуоресценции. Однако такие антитела, как правило, не конъюгированы и поэтому не совместимы напрямую со стандартными рабочими процессами проточной цитометрии. Использование неконъюгированных первичных антител в сочетании с конъюгированными с флуорофором вторичными антителами представляет собой гибкую альтернативу, которая расширяет спектр выявляемых мишеней и может обеспечить усиление сигнала, что может быть преимуществом для белков с низкой экспрессией.
Чтобы преодолеть эти ограничения, мы оптимизировали протокол окрашивания белков в клетках эритролейкоза человека K56210. Внутриклеточное окрашивание требует фиксации для сохранения структуры и состояния клеток, а также пермеабилизации для обеспечения доступа антител к внутриклеточным компартментам. В данном протоколе клетки фиксируют параформальдегидом (PFA) — широко используемым сшивающим фиксатором, который сохраняет морфологию клеток и при определенных условиях может повышать проницаемость клеточных мембран11,12,13,14. Пермеабилизация этанолом (EtOH) обеспечивает проникновение антител во внутриклеточные компартменты, включая доступ к ядерным мишеням5,13,15. После пермеабилизации проводят окрашивание неконъюгированными первичными поликлональными антителами и конъюгированными с флуорофором вторичными антителами. В рамках данного рабочего процесса обработка только PFA используется для детекции неповierzchnностной иммунореактивности, тогда как дополнительный этап пермеабилизации EtOH применяется для детекции ядерных мишеней. Оценка специфичности ядерного окрашивания методом пептидной конкуренции показала дозозависимое ингибирование связывания антител когнатным пептидом, но не неспецифическим контролем. В целом, использование неконъюгированных первичных поликлональных антител расширяет возможности проточной цитометрии за пределы стандартного анализа поверхностных маркеров с помощью конъюгированных с флуорофором антител и обеспечивает гибкий подход к оценке экспрессии внутриклеточных белков с разрешением до одной клетки.