Z-REX ile tedavi edilen transgenik nötrofil / makrofaj muhabir balıkları, Tg (lyz: TagRFP) ve Tg (mpeg1: EGFP) canlı görüntüleme.Keap1 HNEilasyon yoluyla nötrofil/makrofaj apoptozunun indüksiyonu. (Ayrıca bakınız Şekil 2). Keap1'in elektrofil etiketlemesinin nötrofil ve makrofaj seviyeleri üzerindeki etkisi, Tg (lyz: TagRFP) veya Tg (mpeg1: EGFP) 'den türetilen heterozigot transgenik embriyoların Halo-Keap1'i kodlayan mRNA ile enjekte edilmesi ve daha sonra Ht-PreHNE (alkin) ile muamele edilmesiyle değerlendirildi. Adım 6.1-aşağı akış testi için prosedürler izlendikten sonra Seçenek 1-HNE (alkin) serbest bırakıldı ve Keap1 etiketlendi. Nötrofil ve makrofaj düzeyleri sırasıyla Tg(lyz:TagRFP) ve Tg(mpeg1:eGFP) muhabir hatlarının canlı görüntülenmesiyle değerlendirildi. Her iki hücre tipinin seviyesi, HNE'nin Keap1'e verildiği Z-REX tedavisinden sonra% 30-40 oranında azalmıştır. Aksine, Z-REX teknik kontrol gruplarında [ışık ve Ht-PreHNE (alkin), tek başına ışık veya tek başına Ht-PreHNE (alkin) olmadan] nötrofil veya makrofaj kaybı görülmedi (Şekil 1D ve Şekil 2A-D).
Nötrofil / makrofaj apoptozunun indüksiyonu, Z-REX yoluyla Keap1'e başarılı HNE dağıtımını gösterdi. Yol analizi ve apoptoz mekanizması ile ilgili detaylar yayınlanmıştır5. HNE'nin (alkin) hedef dışı etkilerini hesaba katmak için çeşitli kontroller kullanılmıştır. (1) Aynı deney koşulları altında, Halo-TeV-Keap1 mRNA yerine, embriyolara Halo-P2A-Keap1 mRNA enjekte edildi. P2A bağlayıcı, Halo ve Keap1 proteinlerinin bağımsız olarak ifade edilmesine izin verdi. Bu senaryoda, Halo'dan salınan HNE (alkin), artık Halo'ya yakın olmadığı için Keap1'i etiketleyemedi (Şekil 1D); Bu nedenle, apoptoz sinyal yolu tetiklenmedi. Bu grupta makrofaj veya nötrofil düzeylerinde herhangi bir değişiklik gözlenmedi (Şekil 2A,B). (2) Aynı deneysel koşullar, HNE'ye (alkin) cevap vermeyen bir Keap1 mutantı olan Halo-TeV-Keap1 (C151S, C273W, C288E) kodlayan mRNA kullanılarak gerçekleştirilmiştir (Şekil 1D). Makrofaj veya nötrofil düzeylerinde herhangi bir değişiklik gözlenmedi (Şekil 2G,H).
Biotin azide tıklama kuplajı ve biyotin aşağı çekme testi. Hedef etiketleme değerlendirmesi. (Ayrıca bakınız Şekil 3). Hedef etiketleme değerlendirmesi, Halo-TeV-Keap1-2xHA (Halo-POI füzyon yapısı) veya Halo-2xHA-P2A-Keap1-2xHA (Halo ve Keap1'in kaynaşmadığı P2A-bölünmüş yapı; Şekil 1D). Etiketli Keap1 proteini sadece füzyon proteinini ifade eden grupta aşağı çekildi ve Z-REX (üst anti-HA lekesinde ikinci şerit) ile muamele edildi, ancak diğer kontrol gruplarında (mRNA enjeksiyonu yok, Z-REX olmadan füzyon yapısı veya P2A-bölünmüş yapı) tedavi edilmedi. Sonuçlar, HNE'nin (alkin) Keap1'e başarıyla teslim edildiğini ve modifiye Keap1'in daha sonra tıklama reaksiyonu yoluyla biyotin ile konjuge edildiğini ve biyotin etiketli Keap1'in streptavidin reçinesi tarafından aşağı çekildiğini göstermektedir.
Transkripsiyonel analiz. RNA-seq ve qRT-PCR. (Ayrıca bakınız Şekil 4). Z-REX tedavisi sonrası transkripsiyonel değişiklik RNA-seq ve qRT-PCR ile değerlendirildi. RNA-seq'te, Z-REX'ten sonra immün ile ilgili birkaç gen aşağı regüle edildi. Buna karşılık, Z-REX'ten sonra birçok antioksidan yanıt (AR) ile ilişkili gen, Keap110 üzerinde HNEylation üzerine Keap1-Nrf2-AR yolunun indüksiyonundan kaynaklanan yukarı regüle edilmiştir (Şekil 4A). qRT-PCR analizinde, immün ile ilişkili üç gen (lyz, mpeg1.1 ve coro1a) analiz edildiğinde benzer sonuçlar bulunmuştur (Şekil 4B). İlgili genlerin yukarı ve aşağı regülasyonu, Keap1 HNEilasyonunun aracılık ettiği yolakların başarılı bir şekilde indüklendiğini göstermiştir.
Tam montajlı (ko-) immünofloresan boyama testi ve kolokalizasyon analizi. (Ayrıca bakınız Şekil 5). Eksojen Halo-TeV-Keap1-2xHA ve Halo-2xHA-P2A-Keap1-2xHA ekspresyonu tam montajlı immünofloresan (IF) boyaması ile değerlendirildi (Şekil 5A,B). P2A-split-construct, TeV-fusion-construct'tan iki kat daha fazla HA etiketine sahipti, bu da P2A-split-construct-mRNA-enjekte edilen grupta diğerinden iki kat daha yüksek bir anti-HA sinyaline karşılık geliyor ve bu da iki yapının ekspresyon seviyesinin benzer olduğunu gösteriyor (Şekil 5C). Halo-TeV-Keap1 (wt) ve Halo-TeV-Keap1'in (C151S, C273W, C288E) ekspresyon seviyeleri de anti-Halo ile sondalama yaparken benzer bulunmuştur (Şekil 5D, E). Z-REX ile tedavi edilen Tg'de (lyz:TagRFP) nötrofillerin ve aktif kaspaz 3'ün kolokalizasyonu, anti-RFP ve anti-aktif-Kaspaz 3 ile birlikte immünoboyama ile gözlendi (Şekil 5F). Aktif Kaspaz 3, apoptoz olaylarının bir göstergesidir.

Şekil 1: Z-REX iş akışı. (A,B) 1-4 hücre evreli zebra balığı embriyosuna Halo-POI (örneğin, Halo-Keap1) kodlayan (morfolino ve) mRNA enjekte edilir. Enjekte edilen embriyolar daha sonra bir HaloTag ligandından oluşan bir prob ve B'deki Ht-PreHNE (alkin) gibi bir alkin fonksiyonel grubu ile eklenmiş bir fotokaged elektrofil ile tedavi edilir. Fazla miktarda probu çıkardıktan sonra, embriyo ilgilenilen elektrofili serbest bırakmak için ışığa maruz kalır [örneğin, HNE veya analogu, HNE (alkin)]. Aşağı akış analizi, verili/kullanıcı tanımlı bir zaman noktasında gerçekleştirilir. (C) Farklı lipit türevli elektrofillere (LDE) uygulanabilen Ht-PreLDE probunun tasarımı ve mekanizması. (D) Z-REX için negatif/teknik kontrol grupları. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

Resim 2: Z-REX'e tabi tutulan transgenik nötrofil/makrofaj muhabir balıklarının canlı görüntülemesi. Z-REX aracılı Keap1 HNEylation, nötrofil/makrofaj apoptozunu indükler. (A) Halo-TeV-Keap1 (füzyon yapısı) veya Halo-P2A-Keap1 (bölünmüş yapı) ifade eden ve negatif kontrol koşullarına maruz kalan Tg(lyz:TagRFP ) balıklarının temsili görüntüleri [tedavi yok, tek başına ışık veya tek başına Ht-PreHNE (alkin) veya Z-REX]. Embriyo yaşı: 36 hpf. (B) A'daki nötrofil seviyelerinin kantitasyonu. (C) Z-REX tedavisi olan veya olmayan Halo-TeV-Keap1'i ifade eden Tg(mpeg1:eGFP) balıklarının temsili görüntüleri. Embriyo yaşı: 34 hpf. (D) C'deki makrofaj seviyelerinin kantitasyonu. (E,F) Z-REX tedavisinden sonra (E) nötrofil ve (F) makrofaj seviyelerinin zaman boyu ölçümü. (G) HNE algılama yeteneğine sahip olmayan bir mutant olan Halo-TeV-Keap1 (WT) veya Halo-TeV-Keap1'i (C151S, C273W, C288E) ifade eden balıklardaki A'dakine benzer bir deney. (H) G'deki nötrofil seviyelerinin kantitasyonu. Ölçek çubukları: 500 μm. Tüm grafikler ortalama ± SEM ile sunulmuştur. p değerleri tek yönlü ANOVA (mavi) ve iki kuyruklu Student t-testi (siyah) ile hesaplanmıştır. Bu rakam Poganik ve ark.7'den değiştirilmiştir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Biotin pull-down testi. Halo-TeV-Keap1-2XHA veya Halo-2XHA-P2A-Keap1-2XHA eksprese eden WT embriyoları Z-REX veya ilgili negatif kontrol koşulları ile tedavi edildi (bu durumda prob tedavisi yok). Hasattan sonra, embriyolar lize edildi ve biyotin aşağı çekme testinden önce TeV proteaz ile tedavi edildi. Sonuçlar batı lekelenmesi ile analiz edildi. Bu rakam Huang ve arkadaşlarından değiştirilmiştir. Z-REX: Reaktif elektrofilleri dokuya özgü veya her yerde ifade edilen spesifik proteinlere çobanlık yapmak ve larva balıklarında ortaya çıkan fonksiyonel elektrofil kaynaklı redoks tepkilerini kaydetmek. Bu rakam Huang ve arkadaşlarından değiştirilmiştir.11. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4: Transkripsiyonel analiz. (A) Z-REX-ile tedavi edilen embriyoların RNA-seq sonuçları. İstatistiksel olarak anlamlı diferansiyel olarak eksprese edilen (SDE) genler vurgulanmıştır. Bağışıklık ile ilişkili SDE genleri kırmızı renktedir. Antioksidan yanıt (AR) ile ilişkili genler yeşil renktedir. Diğer SDE genleri mavi renklidir. Tüm p değerleri CuffDiff ile hesaplandı. (B-D) A: (B) lyz, (C) mpeg1.1 ve (D) coro1a'dan üç immünite ile ilişkili SDE geni qRT-PCR ile daha fazla analiz edildi ve sadece Z-REX ile tedavi edilen embriyolar bu transkriptlerin baskılandığını gösterdi. Tüm grafikler ortalama ± SEM ile sunulmuştur. p değerleri tek yönlü ANOVA (mavi) ve iki kuyruklu Student t-testi (siyah) ile hesaplanmıştır. Bu rakam Poganik ve ark.7'den değiştirilmiştir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 5: Tam montajlı immünofloresan boyama testi . (A,B) (A) Halo-TeV-Keap1-2xHA veya (B) Anti-HA ile immün boyalı Halo-2xHA-P2A-Keap1-2xHA eksprese eden embriyoların temsili görüntüleri ve AlexaFluor568 ile konjuge edilmiş sekonder antikor. mRNA enjekte edilen balıklar, yaş uyumlu enjekte edilmemiş balıklarla karşılaştırıldı. (C) (A,B)'deki anti-HA sinyalinin nicelleştirilmesi. (D) Halo-TeV-Keap1 (WT) veya Halo-TeV-Keap1 (C151S, C273W, C288E) eksprese eden embriyoların anti-Halo ve AlexaFluor647 ile konjuge edilmiş sekonder antikor ile immün boyanmış temsili görüntüleri. mRNA enjekte edilen balıklar, yaş uyumlu enjekte edilmemiş balıklarla karşılaştırıldı. (E) Anti-Halo sinyalinin D cinsinden nicelleştirilmesi. p değerleri iki kuyruklu Student t-testi ile hesaplandı. (F) Z-REX'e maruz kalan Tg (lyz: TagRFP) embriyoları, anti-RFP ve anti-aktif Kaspaz 3 ve ilgili florofor konjuge sekonder antikorlarla birlikte immünoboya tabi tutuldu. Beyaz kutu büyütülmüş alanı işaretler. Beyaz oklar, nötrofillerin ve aktif Kaspaz 3'ün kolokalizasyonlarını gösterir. Ölçek çubukları: 500 μm. Tüm grafikler ortalama ± SEM ile sunulmuştur. Bu rakam Poganik ve ark.7'den değiştirilmiştir. ve Huang ve ark.11. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Tablo 1: Bu çalışmada kullanılan tamponların listesi. Bu Dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.