Burada açıklanan protokol, akış sitometrisi için valide edilmiş ticari antikorlarının bulunmadığı protein hedeflerinin hücre içi boyanmasına olanak tanır. Temsili bir örnek olarak, çekirdekte yerleşen ve her yerde ifade edilen bir ekleme (splicing) proteini olan splicing factor 3a subunit 1 (SF3A1) boyaması, SF3A1'in 18–37 arası amino asitlerine karşılık gelen bir peptide karşı üretilmiş bir tavşan poliklonal antikoru (SF3A118–37; EPKQPTEEEASSKEDSAPSK) kullanılarak değerlendirilmiştir18,19.
Boyama iş akışını değerlendirmek için hücreler, konjuge edilmemiş anti-SF3A1 ile boyanmıştır.18–37 yalnızca paraformaldehit (PFA) ile veya ardışık PFA + EtOH işlemi ile işlem görmüş veya görmemiş primer poliklonal antikor (Şekil 1 ve 2). Beklendiği üzere, PFA işlemi öncesinde boyanan örneklerde (Pre-PFA) veya ardışık PFA ve EtOH işlemi öncesinde boyanan örneklerde (Pre-EtOH) SF3A1-pozitif bir popülasyon tespit edilmemiştir (Şekil 2A). Yalnızca PFA işlemi sonrası gerçekleştirilen boyama (Post-PFA), küçük bir SF3A1-pozitif popülasyon tanımladı (Şekil 2B). Buna karşın, belirgin bir SF3A1-pozitif popülasyon yalnızca boyama EtOH permeabilizasyonundan sonra (Post-EtOH) gerçekleştirildiğinde gözlemlenmiştir (Şekil 2B). Bu bulgular, söz konusu iş akışının, sadece PFA uygulamasına kıyasla EtOH permeabilizasyonu sonrasında çok daha fazla SF3A1 boyanması tespit ettiğini göstermektedir.

Şekil 2. Paraformaldehit fiksasyonu ve etanol permeabilizasyonu sonrası SF3A1 boyamasının değerlendirilmesi. DyLight 488 (DL488) floresansı ile yan saçılım alanı (SSC-A) değerlerini gösteren, canlı ve viabilite boyası negatif K562 hücrelerine ait temsili akış sitometrisi grafikleri. Kutuyla belirtilen bölge, SF3A1-pozitif (SF3A1⁺) popülasyonu göstermektedir. SF3A1, splicing factor 3a subunit 1; PFA, paraformaldehit; EtOH, etanol. (A) PFA fiksasyonu öncesinde (Pre-PFA; sol) veya ardışık PFA fiksasyonu ve EtOH permeabilizasyonu öncesinde (Pre-EtOH; sağ) gerçekleştirilen SF3A1 antikor boyaması. (B) PFA fiksasyonu sonrasında (Post-PFA; sol) veya ardışık PFA fiksasyonu ve EtOH permeabilizasyonu sonrasında (Post-EtOH; sağ) gerçekleştirilen SF3A1 antikor boyaması. (C) 2 h veya gece boyunca uygulanan EtOH permeabilizasyonu sonrası SF3A1 boyamasının karşılaştırılması. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayınız.
EtOH maruziyet süresinin boyamayı veya hücre bütünlüğünü etkileyip etkilemediğini belirlemek için hücreler 2 saat veya gece boyunca EtOH ile işleme tabi tutulmuştur. Akış sitometrik analiz, iki durum arasında boyama yoğunluğu veya görünür hücre bütünlüğü açısından belirgin bir fark göstermemiştir (Şekil 2C). Bu bulgular, test edilen koşullar altında 2 saatlik EtOH permeabilizasyonunun, gece boyu inkübasyonla kıyaslanabilir boyama sonuçları verdiğini göstermektedir.
EtOH permeabilizasyonunun saptanabilir SF3A1 boyanması sağladığı onaylandıktan (Şekil 2B) ve yarışmacı peptidin yokluğunda temel SF3A1 boyanması belirlendikten sonra (Şekil 3A), antikor spesifisitesi peptit yarışması ile değerlendirildi. Hücreler, ya SF3A118–37 ile ya da SF3A1'in 778–793 amino asitlerine karşılık gelen spesifik olmayan bir kontrol peptit (SF3A1778–793; GAVIHLALKERGGRKK) ile inkübe edildi. Peptitler, primer antikorla birlikte eklendi (Protokol, Adım 7). Spesifik peptit SF3A118–37'nin fazlası ile yapılan inkübasyon, SF3A1-pozitif hücrelerin yüzdesini boyanmamış kontrolle karşılaştırılabilir bir seviyeye indirirken, spesifik olmayan peptit SF3A1778–793 boyanma profilini ölçülebilir düzeyde değiştirmedi (Şekil 3B,C). Peptit titrasyon deneyleri, uygun peptit SF3A118–37 tarafından antikor bağlanmasının doz bağımlı inhibisyonunu gösterdi (IC50 = 21.6 nM); buna karşın spesifik olmayan peptit SF3A1778–793'ün 50 kata kadar molar fazlalığında herhangi bir inhibisyon gözlenmedi (Şekil 3D). Bu sonuçlar, peptit yarışma analizinin, akım sitometrisi ile antikor bağlanmasının inhibisyonunu değerlendirmek için kullanılabileceğini göstermektedir.

Şekil 3Kognat bir peptid tarafından SF3A1 antikor boyamasının doz bağımlı kompetitif inhibisyonu. DyLight 488 (DL488) floresansı ile yan saçılım alanının (SSC-A) karşılaştırıldığını gösteren, canlı, viabilite boyası negatif K562 hücrelerine ait temsili akış sitometrisi grafikleri. Kutu içine alınmış bölge, SF3A1-pozitif (SF3A1⁺) popülasyonu göstermektedir. SF3A1, splicing faktörü 3a alt birimi 1. (A) Boyanmamış kontrol ve anti-SF3A1 antikor boyaması. (B) Kongene SF3A1(18–37) peptidinin doz bağımlı eklemini takiben SF3A1 boyaması. (C) Spesifik olmayan SF3A1(778–793) peptidinin doz bağımlı eklemini takiben SF3A1 boyaması. Peptid konsantrasyonları 216, 43,3, 21,7, 10,8, 5,4 ve 2,7 nM idi; şekilde gösterilen karşılık gelen peptid-antikor molar oranları, 4,33 nM SF3A1 antikor konsantrasyonuna göre hesaplanmıştır. (D) SF3A1-pozitif hücrelerin yüzdesini peptid konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak gösteren kompetitif inhibisyon eğrisi. Kongene SF3A1(18–37) peptidi, antikor bağlanmasını doz bağımlı bir şekilde inhibe ederken, SF3A1(778–793) peptidi inhibe etmemiştir. Kongene peptid için yarı maksimal inhibitör konsantrasyonu (IC₅₀), değişken eğimli, en iyi uyumlu doğrusal olmayan inhibitör-normalize yanıt modeli kullanılarak 21,6 nM olarak belirlenmiştir. Lütfen bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayın.
Son olarak protokol; reseptör biyosentezi sırasında ve ligand kaynaklı internalizasyonu takiben hücre içinde de bulunan bir hücre yüzeyi reseptörü olan eritropoietin reseptörünün (EpoR) tespiti için değerlendirildi20,21. EpoR; ekstraselüler bir N-terminal domain, 251–273 arası amino asitleri kapsayan tek bir transmembran bölge ve intraselüler bir C-terminal domainden oluşan 508 amino asitli bir proteindir. Daha önce western blotting, immünohistokimya ve immünofloresans için valide edilmiş ancak akış sitometrisi için valide edilmemiş22,23,24,25,26 konjuge edilmemiş bir tavşan poliklonal anti-EpoR antikoru (BS-1424R), yukarıda açıklanan boyama iş akışı kullanılarak uygulandı. Üreticiye göre BS-1424R, EpoR'un intraselüler domainindeki 330–365 arası amino asitlere karşı geliştirilmiştir.
Hücreler PFA işleminden önce boyandığında (Pre-PFA), Şekil 4A). Buna karşılık, K562 hücrelerinin yaklaşık %77'si yalnızca PFA uygulaması sonrası (Post-PFA) ve %84'ü ise sıralı PFA artı EtOH uygulaması sonrası (Post-EtOH) pozitifdi (Şekil 4B–D). SF3A1 boyamasının aksine, hem Post-PFA hem de Post-EtOH iş akışlarını takiben artmış EpoR boyaması gözlemlenmiştir (karşılaştırın Şekil 2B ve 4D). Bu bulgular, BS-1424R epitopunun EpoR'nin hücre içi etki alanı içindeki konumuyla tutarlıdır. Her iki boyama koşulunda da EpoR immünoreaktivitesinin saptanması, PFA işleminin K562 hücrelerinin plazma membranını, antikorun hücre içi epitopa bağlanmasına izin verecek şekilde yeterince geçirgenleştirdiğini göstermektedir. Bu iş akışında, tek bir sekonder antikor kullanımı, yüzey ve hücre içi EpoR havuzlarının ayrı ayrı işlenmiş ve boyanmış örnekler kullanılarak değerlendirilmesini gerektirir. Bu sınırlama, türe özgü sekonder antikorlarla çoklu saptamaya olanak sağlamak için farklı konak türlerde üretilmiş primer antikorlar kullanılarak aşılabilir.

Şekil 4. Farklı fiksasyon ve permeabilizasyon koşullarının ardından K562 hücrelerinde eritropoietin reseptörünün (EpoR) tespiti. Canlı, viabilite boyası negatif K562 hücrelerinin DyLight 488 (DL488) floresansı ile yan saçılım alanını (SSC-A) gösteren temsili akış sitometrisi grafikleri. Kutulu bölge, EpoR-pozitif (EpoR⁺) popülasyonu göstermektedir. EpoR boyaması, EpoR'un hücre içi domenindeki 330–365 amino asitlere karşı üretilmiş BS-1424R poliklonal antikoru kullanılarak gerçekleştirilmiştir. (A) PFA fiksasyonu öncesi EpoR boyaması (Pre-PFA). (B) PFA fiksasyonu sonrası EpoR boyaması (Post-PFA). (C) Sıralı PFA fiksasyonu ve EtOH permeabilizasyonu sonrası EpoR boyaması (Post-EtOH). (D) Her bir boyama koşulunda EpoR-pozitif hücrelerin nicelleştirilmesi. Veriler, üç bağımsız deneyden (n = 3) elde edilen ortalama ± ortalamanın standart hatası (SEM) olarak sunulmuştur. İstatistiksel anlamlılık Student's t-testi kullanılarak belirlenmiştir. ** işareti P < 0.01 değerini belirtmektedir. Gösterilen karşılaştırmalar Pre-PFA ile Post-PFA ve Pre-PFA ile Post-EtOH arasındadır. Ab, antikor; EpoR, eritropoietin reseptörü; PFA, paraformaldehit; EtOH, etanol. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.