Isolatie en functionele analyse van Mitochondriën uit gekweekte cellen en muis Tissue

Biology

Your institution must subscribe to JoVE's Biology section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Lampl, T., Crum, J. A., Davis, T. A., Milligan, C., Del Gaizo Moore, V. Isolation and Functional Analysis of Mitochondria from Cultured Cells and Mouse Tissue. J. Vis. Exp. (97), e52076, doi:10.3791/52076 (2015).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Introduction

Levende cellen bank metabolische energie in de vorm van vetten en koolhydraten en deze energie voor biosynthese membraantransport en beweging. Sommige energie wordt verkregen in de cytosol door omzetting van voeding suikers direct naar ATP tijdens glycolyse. Echter, de belangrijkste bron van ATP productie in een cel benut binnen de mitochondria via de mitochondriale ademhalingsketen 1. De architectuur van mitochondria bepaalt de vereiste ruimtelijke oriëntatie voor een effectieve en efficiënte ATP productie. Mitochondriën hebben een dubbele membraan gescheiden door een intermembrane ruimte en met de matrix, de binnenste mitochondriale compartiment huis de componenten en coördineert de betrokken chemische reacties ATP generatie. De binnenste membraan bevat een reeks membraangebonden eiwit complexen die de ademhalingsketen en het ATP synthase, het eiwitcomplex dat ADP en Pi brengt voor de vorming van ATP omvatten. De herbergER membraan wordt gevouwen in cristae en elektronen worden doorgegeven aan de ademhalingsketen complexen via cytochroom c, een oplosbare elektron drager die zich beweegt tussen complexen binnen de intermembrane ruimte. Als elektronen, oxidatie van reducerende equivalenten optreedt en waterstofionen worden gepompt uit de matrix naar de intermembrane ruimte. Als gevolg van de hoge ionenconcentratie in de intermembrane ruimte, een elektrochemische gradiënt bouwt resulteert in een membraan potentiaal over het binnenste mitochondriale membraan (Δψ) 2. Zuurstof is de uiteindelijke elektronen acceptor van het elektron transport keten en waterstofionen stromen door de ATP synthase van het intermembrane ruimte terug naar de matrix, en in zo direct doen veroorzaken ATP vorming. Deze werkwijze zoals beschreven in zijn geheel heet oxidatieve fosforylering. De plooien van de cristae Vergroot het oppervlak van het binnenste membraan, waardoor maximale elektronentransport en ATP productie inelk mitochondrion. De eiwitten, enzymen en andere moleculen betrokken bij oxidatieve fosforylering zijn afgeleid van nucleair en mitochondriale genen. Mitochondriën bevatten hun eigen circulaire DNA, dat codeert voor 13 eiwitten en tRNA en mRNA noodzakelijk ATP productie 3. Er zijn echter veel meer eiwitten nodig en dus nucleair gecodeerd. De meeste van deze kern gecodeerde eiwitten zijn gericht op de mitochondriale matrix door het gebruik van pre-sequenties aan de N-terminus van de precursor eiwit, en de invoer wordt aangedreven deel door Δψ 4,5.

Voorbij bijdragen aan de bio-energetica van een cel mitochondriën beïnvloeden ook belangrijke metabole processen zoals TCA en beta-oxidatie, cellulaire signalering door reguleren calcium, evenals een belangrijke rol in apoptose 6. Specifiek tijden van cellulaire stress, BCL-2 familie eiwitten die zich bevinden op of interactie op de mitochondriale buitenste mitochondriale membraan kan leidenbuitenste membraan permeabiliteit (MOMP) 7,8. Tijdens MOMP, cytochroom c en andere eiwitten vrij in het cytosol, en samen met een aantal cytosolische eiwitten vormen een complex genaamd de Apoptosoom 9,10. De Apoptosoom activeert caspasen die gaan cellulaire proteïnen en DNA klieven in de uitvoeringsfase van apoptose. Zodra MOMP optreedt, ΔΨ ingeklapt en ATP productie stopgezet. Aldus apoptose geïnitieerd mitochondriale functie in gevaar en veranderingen in ΔΨ kunnen worden gecorreleerd aan mitochondriale gezondheid en cellen 12. Terwijl apoptose is een eindpunt in veel ziekte-modellen, de mitochondriale functie en veranderingen aan ΔΨ kan ook waardevolle informatie over de ziekte van herkomst en / of progressie opleveren. Zo hebben mitochondriale structurele en functionele veranderingen gedocumenteerd tijdens neurodegeneratieve ziekten 13,14.

In het eerste deel van het protocol, isoning van intacte mitochondriën dat hun ΔΨ behouden wordt beschreven. HEK-293T-cellen werden blootgesteld aan verschillende concentraties en combinaties van recombinant TNF-α, IL1-β en IFN-γ om apoptose te induceren. Deze cytokinen zijn gekozen omdat zij vaak melding hoog in primaire menselijke septische monsters 15 en de extrinsieke apoptose kan worden veroorzaakt door de interactie van TNF-α binding aan zijn receptor 6 zijn. Aangezien er subtiele variaties noodzakelijk functionele mitochondriën geïsoleerd uit primair weefsel in vergelijking met gekweekte cellen en omdat veel onderzoek gebruikt dieren, het protocol beschrijft ook hoe mitochondriën geïsoleerd uit lever en ruggenmerg van anterieure laterale sclerose (ALS) muismodel.

Het tweede deel van het protocol ontwikkeld om verstoringen op de mitochondriale membraanpotentiaal te volgen met behulp van een potentiaal gevoelige fluorescente kleurstof met een fluorescente plaatlezer. Verschils cellulaire toestand (dwz gezonde versus ongezonde) worden onderscheiden door het kwantificeren van de sterkte van ΔΨ van geïsoleerde mitochondria in samenhang met ontkoppeling middelen, ademhalingsketen remmers, remmers complex en ionoforen, die alle leiden dissipatie van de mitochondriale membraanpotentiaal. De gezonder de mitochondria, hoe groter de verandering in ΔΨ na behandeling met mitochondriale remmers, dus de reactie van mitochondriën kan worden gebruikt als indicator van mitochondriale (dys) functie.

Het gebruik van geïsoleerde mitochondriën plaats in situ evaluatie functie biedt definitieve bewijs dat een pathologie of behandeling direct wijzigingen van de organel 16-18 moduleert. Hoewel er werkwijzen die in de literatuur mitochondriën uit gekweekte cellen te isoleren, die vaag 17 en / of gebruik gespecialiseerde apparatuur 16. Dit protocol beschrijft in detail de isolatiemethode engemakkelijk aan te passen aan andere cellijnen, waaronder primaire weefsel en culturen 13,14,19,20. Veel geïsoleerd mitochondriën studies maken gebruik van dezelfde mitochondriale ontkoppelaars en remmers gebruikt in dit protocol, maar met een Zuurstofelektrode (21 is een representatief voorbeeld van veel kranten in de literatuur), die weer is een zeer specifieke en gespecialiseerde stuk van de apparatuur. Verder heeft deze traditionele werkwijze heeft beperkingen zoals lage capaciteit en hoge complexiteit 22,23 en vereist een aanzienlijke hoeveelheid mitochondria (-500 ug / reactie). In dit protocol wordt het fluorescente membraan sensing potentiële probe TMRE gebruikt in combinatie met een fluorescente plaatlezer, welke een standaard machine in vele laboratoria. TMRE algemeen beschouwd omdat het snel binnenkomt cellen en geïsoleerde mitochondria en kan worden gebruikt bij lage concentraties 24. Meerdere reacties kunnen snel worden opgezet in tandem en batch geanalyseerd met behulp van dit protocol. Verder is de reacties vereisen een veel kleine hoeveelheid geïsoleerde mitochondria (~ 10 ug / reactie). Door te eisen dat minder materiaal, kunnen kleinere weefsel of celkweek monsters worden gebruikt als uitgangspunt voor mitochondriën isolatie, kunnen meer herhalingen of reacties worden opgezet, en potentieel genoeg materiaal voor andere geïsoleerde mitochondriën experimenten zoals ATP productie, zuurstofverbruik, of importeren assays mogelijk.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle dierproeven gelijkvormig aan National Institutes of Health richtlijnen en werden goedgekeurd door de Wake Forest University Animal Care en gebruik Comite. Broedparen voor SOD1G93A [B6SJL-TGN (SOD1-G93A) 1Gur] muismodel werden verkregen van The Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME). Transgene wild-type (WT) vrouwtjes en mannetjes SOD1G93A [B6SJL-TGN (SOD1-G93A) 1Gur] werden gefokt om SOD1G93A muizen en transgene WT nestgenoten die werden gebruikt in de experimenten te genereren.

1. Modellen voor Onderzoek

  1. Celcultuur
    1. Handhaaf humane embryonale niercellen (HEK-T293) cellen in DMEM aangevuld met 10% hitte geïnactiveerd foetaal runderserum, 1% penicilline-streptomycine, en 1% L-glutamine, bij 37 ° C in 5% CO2.
    2. Groeien cellen in T75 flessen en hen in staat stellen tot 90% samenvloeiing bereiken.
    3. Voer cel splitsen door behandeling met trypsine (0,25% trypsine-EDTA) gedurende 3-5 minuten bij 37 ° C in 5% CO2
    4. Zuigen de media en resuspendeer de cel pellet in cultuur media.
    5. Zaad cellen in de juiste kolf of de plaat 7 x 10 4 cellen in een T75 kolf 48 uur voorafgaand aan de behandeling cytokine. Dit moet geven ~ 70% dichtheid op het moment van de behandeling.
    6. Serum verhongeren cellen 24 uur later opzuigen door de media en vervangen door hetzelfde volume van serumvrij medium (DMEM, steriel).
    7. Bereid TNF-α, IL1-β, en IFN-γ, van gevriesdroogd poeder met ultra-zuiver water bij het werken concentraties van 5 pg / ul, 10 ng / ul, en 10 ng / ul, respectievelijk en voeg ze toe aan de putjes / kolven.
    8. Behandel serum uitgehongerde cellen door toevoeging van opgeloste cytokinen direct naar celkweekmedium geschikte kolven. Behandelingen bestonden uit individuele cytokinen, een cocktail van 3 (hierna "* 3"), of sterile water als controle (aangeduid als "0").
    9. Incubeer behandelde cellen 24, 48 of 72 uur voor de beoordeling en oogsten.
  2. Cellevensvatbaarheid beoordeling
    1. Voeg een 5 mg / ml oplossing van 3- (4,5-dimethyl-2-yl) -2,5-difenyltetrazoliumbromide (MTT) in 1x PBS.
    2. Voor 12-well platen, voeg 100 ul MTT-oplossing aan elk putje en voorzichtig zwenken om een ​​gelijkmatige verdeling te verzekeren.
    3. Incubeer de platen gedurende 15 minuten-1 uur bij 37 ° C in 5% CO2, en controleer onder een microscoop op de aanwezigheid van paars gekleurd. Als er geen paars aanwezig is, wervelen weer en laat cellen te incuberen in 5 min intervallen tot paars wordt waargenomen. De hoeveelheid tijd die nodig is moet worden bepaald door elke onderzoeker.
    4. Met een herhaling pipet, voeg 700 ul MTT oplosmiddel (4 mM HCl en 0,1% NP40 in isopropanol) aan elk putje en schud de plaat (platen) bij kamertemperatuur gedurende 5-10 minuten of tot al paarse kleur cellen hadden verlaten . Als paarskleur niet uit cellen komen, voegt een extra 200 ul van oplosmiddel en blijven wervelen.
    5. Voor analyse nemen 100 pl van elk putje en plaats in een 96-well plaat en afgelezen op een plaatlezer met 570 nm en een referentie golflengte van 630 nm, 595 nm echter ook aanvaardbaar zolang metingen uitgevoerd bij constante instelling.
  3. Diermodel voor ALS
    1. Alle dierproeven gelijkvormig aan National Institutes of Health richtlijnen en werden goedgekeurd door de Wake Forest University Animal Care en gebruik Comite. Broedparen voor SOD1G93A [B6SJL-TGN (SOD1-G93A) 1Gur] muismodel werden verkregen van The Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME). Transgene wild-type (WT) vrouwtjes en mannetjes SOD1G93A [B6SJL-TGN (SOD1-G93A) 1Gur] werden gefokt om SOD1G93A muizen en transgene WT nestgenoten die werden gebruikt in de experimenten te genereren.
    2. Voeren genotypering met standaard primers tegen mutant SOD1 25.

2. Isolatie van Mitochondriën

OPMERKING: Het is belangrijk om snel te werken en houden alles op het ijs tijdens de gehele procedure.

  1. Voorbereiding van mitochondriale isolatie buffer (MIB), ruggenmerg isolatie buffer (SC MIB) en experimentele buffer (EB)
    1. Bereid de volgende voorraad oplossingen voor tijd voor de MIB en EB.
    2. Voeg 1 M Tris / MOPS door het oplossen van 12,1 g Tris base in 70 ml H2O Voeg droge MOPS om de pH naar 7,4. Stel het volume op 100 ml finale. Filter steriliseer en bewaar bij 4 ° C.
    3. Maak 1 M Kphos door het mengen van 80,2 ml van K 2 HPO 4 en 19,8 ml van KH 2 PO 4. Bewaren bij kamertemperatuur.
    4. Voeg 0,2 M EGTA / Tris door toevoeging van 3,8 g EGTA 10 ml H2O Voeg 1 M Tris / MOPS totdat het is opgelost, ~ 30-40 ml. Pas op 50 ml, steriel filter en bij kamertemperatuur bewaren. Merk op dat de pH zal ~ 6,7.
    5. Maak 1 M Glutamaat door het maken van 10 ml1 M oplossing van glutaminezuur. Filter steriliseer en bewaar 4 ° C.
    6. Voeg 1 M malaat door 10 ml 1 M oplossing van appelzuur. Voeg Tris / 50 mM MOPS. Filter steriliseer en bewaar bij 4 ° C.
    7. Maak MIB bij een concentratie van 200 mM sucrose, 10 mM Tris / MOPS, pH 7,4, en 1 mM EGTA / Tris. Filter steriliseer en bewaar bij 4 ° C.
    8. Maak SC MIB in een concentratie van 250 mM sucrose, 20 mM HEPES-KOH pH 7,5, 10 mM KCI, 1,5 mM MgCl2, 1 mM EDTA, 1 mM EGTA, 1 mM DTT, en protease inhibitor cocktail.
    9. Maak EB bij een concentratie van 125 mM KCl, 10 mM Tris / MOPS, pH 7,4, 5 mM glutamaat, 2,5 mM malaat, 1 mM K fosfaat, pH 7,4 en 10 mM EGTA / Tris. Filter steriliseer en bewaar bij 4 ° C.
  2. Apparatuur voorbereiding voorafgaand aan het oogsten van de cellen.
    1. Spoel een klein glazen vat en homogenisering stamper drie keer met steriel water en plaats op ijs.
    2. Verzamel nodige items zoals een standaard boormachine, mobiele scrapers, 1.5 ml, 15 ml en 50 ml buisjes en oplossingen.
  3. Mitochondriën Isolatie
    1. Gekweekte Cellen
      1. Voor elk monster gebruikt twee T175 kolven cellen.
      2. Zorg ervoor dat cellen -90% confluent en gebruik in controle-experimenten, of platen en behandelen zoals beschreven in stap 1.2.
      3. Op het werkblad, aspireren media en was de hechtende cellen tweemaal met 15 ml 1x PBS telkens.
      4. Zuig het buffer en schraap kolven de hechtende cellen van de bodem van de kolf te verwijderen.
      5. Voeg 15 ml 1x PBS aan elke kolf, werveling, en over te dragen aan de individuele 15 ml conische buizen en plaats op ijs.
      6. Zodra schrapen gedaan, centrifuge de buizen gedurende 5 min bij 700 xg, 4 ° C met een tafelblad centrifuge met een swinging bucket rotor.
      7. Aspireren bovenstaande vloeistoffen en resuspendeer elke pellet in 1 ml van MIB.
      8. Combineer beide schorsingen en over te dragen aan een kleine glazen vat voor homogenisering.
      9. Voeg MIBom het schip tot de buffer bereikt de eerste lijn. Homogeniseren cellen met de stamper gehecht aan een boor met gemiddelde snelheid voor drie passen. Zorg ervoor dat het schip is op het ijs tijdens deze stap, de stamper boven de vloeistof niet te verwijderen en om een ​​constante snelheid te gebruiken met continue passes.
      10. Breng de gehomogeniseerde oplossing in een 50 ml conische buis.
      11. Zuig de oplossing in een spuit van 3 ml met behulp van een 18 gauge 1 ½ inch naald en verdrijven het terug in de conische buis op ijs met een 27 gauge ½ inch naald. Zorg ervoor dat de oplossing tegen de binnenwand van de buis verdrijven om die kracht celmembraan verstoring gebruiken.
      12. Herhaal de spuit stappen in totaal vijf keer.
      13. Breng de oplossing in een 15 ml conische buis en centrifugeer 5 min bij 600 xg, 4 ° C in een tafelblad centrifuge met een swinging bucket rotor.
      14. Verwijder voorzichtig het supernatant en verdelen over drie 1,5 ml buizen.
        OPMERKING: Mitochondria zijn in de supernatant na de eerste, langzame rotatie, terwijl celmembranen en ongebroken cellen worden gepelleteerd.
      15. Centrifugebuizen in een vaste hoek rotor bij 10.000 xg, 4 ° C gedurende 5 min.
      16. Aspireren bovenstaande vloeistoffen en combineer de pellets in 100 pi MIB en direct te plaatsen op het ijs.
        OPMERKING: Mitochondriën zijn in de pellet na deze snelle draai. Mitochondriën zal doorgaans de membraanpotentiaal voor -2-3 ion ijs na isolatie behouden en zijn het meest stabiel als een geconcentreerde voorraadoplossing in MIB.
    2. Mitochondriën isolatie van de muis weefsel
      1. Verdoven de muis volgens IACUC protocol. Stel een verdamper bij 5,0% tot anesthesie. Bevestigd dat het dier wordt verdoofd door een gebrek aan reflex te voet snuifje of knipperreflex wanneer het oog wordt benaderd of getapt met een wattenstaafje. Houd de muis onder verdoving voor de gehele chirurgische procedure houden de verdamper tussen 1,5% en 2,0%.
      2. Excise de lever en het ruggenmerg van elk dier en plaats afzonderlijk in ijskoud 1x PBS - / - om weg geen bloed te spoelen.
      3. Voor de lever, de overdracht van het weefsel naar een weeg schaal op ijs en hakken in fijne stukjes met behulp van een frisse scheermesje voor 1 min.
      4. Weefsel en geschikte buffer (MIB voor lever of SC MIB voor het ruggenmerg) toe te voegen aan het schip, totdat de buffer van de eerste lijn bereikt. Homogeniseren weefsel met de stamper van de hand voor vijf passes. Zorg ervoor dat het schip is op het ijs tijdens deze stap, de stamper boven de vloeistof niet te verwijderen en om een ​​constante snelheid te gebruiken met continue passes.
      5. Breng de homogenaten 15 ml schone buizen.
      6. Centrifugebuizen in een vaste hoek rotor bij 750 xg, 4 ° C gedurende 10 min.
      7. Sla de bovenstaande vloeistoffen in schone buizen en plaats ze op ijs.
        OPMERKING: Mitochondriën zijn in de supernatant na de eerste, langzame rotatie, terwijl celmembranen en ongebroken cellen worden gepelleteerd.
      8. Re-schorten het ruggenmerg pellets in 500 ul van SC MIB.
      9. Re-homogeniseren elk drie keer, alleen het vullen van het schip halverwege met SC MIB deze tijd.
      10. Breng de nieuwe homogenaat naar een nieuwe buis.
      11. Centrifugeer de in een vaste hoek rotor bij 750 xg, 4 ° C gedurende 10 min.
      12. Combineer deze nieuwe supernatanten, die meer mitochondria bevatten, met de eerste supernatant van elk monster.
      13. Centrifugebuizen in een vaste hoek rotor bij 10.000 xg, 4 ° C gedurende 5 min.
      14. Aspireren bovenstaande vloeistoffen en resuspendeer de lever pellets in 500 pi van MIB en het ruggenmerg pellets in 50 pl SC MIB en direct te plaatsen op het ijs.
        OPMERKING: Mitochondriën zijn in de pellet na deze snelle draai. Mitochondriën zal doorgaans de membraanpotentiaal voor -2-3 ion ijs na isolatie behouden en zijn het meest stabiel als een geconcentreerde voorraadoplossing in MIB.
      15. Voer een eiwitconcentratie assay schatting van de concentratie van mitochondriën in oplossing. Volg de instructiess voor een handelspraktijk Protein Assay Kit of soortgelijke werkwijze 26. Typische concentraties van mitochondria: 2 T175 flessen levert ~ 2 mg / ml, 1 muizenlever ~ 3-5 mg / ml, en 1 muis ruggenmerg ~ 1-3 mg / ml.
  4. Cytochroom c test met behulp van een R & D-Rat / muis cytochroom c Quantikine ELISA Kit (aangepaste versie van het protocol van de fabrikant).
    1. Onmiddellijk voordat de reactie verdund mitochondriën tot 0,5 mg / ml werkconcentratie met EB en distribueren mitochondria verdund in 1,5 ml buisjes voor reacties (typisch 30-50 pl mitochondria per buis).
    2. Voeg ofwel EB of DMSO, 1% van het totale volume, aan de verdunde mitochondriën en incubeer de reacties op het werkblad 7-10 min. Deze reacties zijn stabiel gedurende 30 min bij kamertemperatuur of een langere termijn nodig.
    3. Pellet mitochondria door centrifugeren in een vaste hoek rotor bij 10.000 xg, 4 ° C gedurende 5 min en zorgvuldigely scheiden de supernatant en plaats elk in een afzonderlijke 1,5 ml buizen.
      OPMERKING: buizen kunnen zowel bij -20 ° C ingevroren voor later analyse of direct gebruikt.
    4. Bepaal afgifte van cytochroom c door een vergelijking van de concentratie van cytochroom c in de pellet en 27 supernatant.
      1. Bereid de monsters door oplossen van de pellets in het oorspronkelijke volume van het reactiemengsel met 0,5% Tx-100 in 1x PBS.
      2. Voor elk monster bereid 2 putten op de ELISA-plaat, een voor de nu opgeloste pellet en een voor de supernatant van de reactie door toevoeging van 100 ui cytochroom c conjugaat (direct uit fles) plus 100 ui 0,5% Tx 100 in 1x PBS, en daarna alle van de pellet of supernatant monster.
      3. Vortex voorzichtig de plaat een lage stand (niveau 2-4) gedurende 20 seconden om te mengen, deksel en incubeer gedurende 1 uur, 37 ° C.
      4. Vervolgens was de plaat vier keer met wasbuffer verdund volgens de fabrikanteninstructies er's. Verwijder eventuele overtollige oplossing door de putten te tikken op keukenpapier.
      5. Voeg vervolgens 150 ul van 1: 1 A + B ontwikkeloplossing aan elk putje en incubeer de plaat gedurende 20-30 minuten in het donker bij kamertemperatuur.
      6. Voeg tenslotte 50 pl stopoplossing aan elk putje en te absorptiemetingen bij 540 nm met behulp van een microplaat lezer. Bereken de hoeveelheid afgifte van cytochroom c door vergelijking van de hoeveelheid cytochroom c in de pellet versus supernatant per reactie.

3. Beoordeling van mitochondriale (Dys) functie

  1. Onmiddellijk voor reacties opgezet, verdunnen mitochondriën tot 0,5 mg / ml werkconcentratie met EB en geplaatst in 1,5 ml buizen voor reacties (typisch 30-50 gl mitochondriën gebruikt per buis).
  2. Mitochondriale behandelingen
    1. Voeg het juiste behandelingen (EB controle, 1 uM FCCP gemengd met 50 nM Valinomycin, 10 uM rotenone, 5 uM oligomycin, 2 mM KCN, of 200 uM ADP eindconcentraties) reacties 1/10 scheiden th het totale volume verdund mitochondria. Incubeer de reacties op de bank top voor 7 min.
      LET OP: Wees voorzichtig bij het hanteren van deze stoffen als accidentele inname of opname via de huid schadelijk zou kunnen zijn.
    2. Verdun TMRE, gereconstitueerd in steriel water bij een werkende concentratie van 100 pM en opgeslagen bij -20 ° C, tot 2 uM en voeg een hoeveelheid equivalent aan het mitochondriale reactievolume.
    3. Incubeer de reacties op de bank top voor 7 min.
    4. Pellet mitochondria door centrifugeren in een vaste hoek rotor bij 10.000 xg, 4 ° C gedurende 5 min.
    5. Laad de helft van het volume supernatant van elk monster op een 396-well plaat en lees fluorescentie.
      OPMERKING: Excitatie en emissie golflengtes van TMRE worden geoptimaliseerd volgens de instructies van de fabrikant met de volume- en plaat die wordt gebruikt voorde assay. Met behulp van een standaard 384-wells zwarte plaat met 25 ul van 1 uM TMRE (laatste reactie concentratie) het sterkste signaal werd verkregen met behulp van excitatie / emissiegolflengtes   485 nm / 535 nm.
    6. Bereken de vouw-verschil in fluorescentie tussen controle (EB) en elke behandeling door de relatieve fluorescentie-waarde (RFU) verkregen van de plaat-lezer voor de experimentele monster door de RFU van de blanco te verdelen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Behandeling van HEK-293T cellen met 200 pg / ml TNF-α, 40 ng / ml IL1-β, en 75 ng / ml IFN-γ (* 3) gedurende 24-48 uren resulteert in een progressieve hoeveelheden celdood (Figuur 1A ). Cellevensvatbaarheid werd gemeten met MTT assays en consequent aantoont dat er ~ 10% afname in cellevensvatbaarheid met 24 uur behandeling en ~ 20% afname met 48 uur behandeling. Cellen behandeld met gelijke concentraties (100 pg / ml TNF-α, 40 ng / ml IL1-β, en 75 ng / ml IFN-γ) verkregen soortgelijke resultaten celdood na 48 uur, en behandeling met individuele cytokines blijkt dat de daling levensvatbaarheid door combinatorische beïnvloedt (Figuur 1B). De levensvatbaarheid van gegevens in figuur 1B geven het gemiddelde +/- standaardafwijking van 3 afzonderlijke experimenten elke run in drievoud, en de dichtheid van de fout bars tonen de reproduceerbaarheid van de gegevens. De hoeveelheid cytokinen kunnen worden aangepast dit behandelingsprotocol verder elucidate de bijdrage van elk cytokine aan celdood en aanvullende cytokinen of andere factoren kunnen worden toegevoegd, mits passende controles worden uitgevoerd.

Isolatie van mitochondria van cellen en weefsels is beschreven in de literatuur Sinds 1940 28,29. Het uitgangspunt voor de procedure celdisruptie gevolgd door differentiële centrifugatie, waar ruw is bekend dat mitochondria pellet bij ~ 10.000 x g. Veel protocollen geïsoleerde mitochondriën gebruik vereisen intacte dubbelmembranen hun membraanpotentiaal kan houden en daarom is het noodzakelijk om de integriteit evalueren wanneer isolatie is voltooid. Tijdens de ontwikkeling van de mitochondriën isolatieprotocol uit gekweekte HEK cellen werd een cytochroom c assay gebruikt om te wijzen intacte mitochondriën werden verkregen. Met behulp van in de handel verkrijgbare cytochroom c ELISA-kits, werden mitochondriën gekwantificeerd na isolatie en verdund in EB, en dan ofwel EB of DMSOtoegevoegd en de reacties te broeden op de bank top. Dan, door het scheiden van mitochondria uit omringende supernatant, analyse van cytochroom c inhoud van beide fracties werd gebruikt als een maat voor mitochondriale membraan intact; als de meerderheid van cytochroom c wordt vastgehouden in de mitochondriale pellet vervolgens de mitochondriën intact beschouwd, terwijl als meer dan 15% van de cytochroom c wordt gevonden in de supernatant, dan mitochondriën werden ongeschikt voor functionele studies beschouwd. Zoals blijkt uit tabel 1, het protocol beschreven rendementen ~ 12% afgifte van cytochroom c en ~ 15% bij die mitochondria voorbehandeld met DMSO. Vergelijkbare resultaten zijn eerder gerapporteerd voor mitochondriën geïsoleerd van andere cellijnen of dierlijke weefsels 19,20,27. Alternatief kan mitochondriale integriteit worden beoordeeld met TMRE, die werd gebruikt tijdens de isolatie van muizenlever en ruggenmerg mitochondria. Tijdens de eerste isolatie protocol development, proeven geëvalueerd mitochondriën geïsoleerd uit lever en ruggenmerg van gezonde, normale muizen mitochondriën. Voor elk monster werd ΔΨ geëvalueerd door het fluorescentiesignaal van geïsoleerde mitochondria behandeld met EB die geïncubeerd met FCCP + Valinomycin (tabel 2). Een verhouding van fluorescentie tussen behandelde en onbehandelde mitochondriën van> 1 werd gebruikt als indicatie van gezonde, intacte mitochondriën.

Zodra succesvolle mitochondriën isolatie protocollen ontwikkeld, mitochondriën geïsoleerd uit controle, onbehandelde cellen en * 3 cytokine behandelde cellen of normaal SOD1 muizen geanalyseerd. HEK mitochondriën uit beide groepen werden behandeld met verschillende ontkoppelaars en remmers en ΔΨ gemeten door veranderingen aan TMRE opname. De voudig verschil in controle EB behandeld mitochondriën om ontkoppelrail / remmer behandeld mitochondriën wijst op een verschil in de sterkte van ΔΨ tussen de twee groepen (representatieve gegevens en calningen in tabel 3). Bovendien, het percentage afname van onbehandelde cellen * 3 behandelde cellen betekenen dat mitochondriale gezondheid beïnvloed door cytokine behandelingen bevestigende levensvatbaarheid van de cellen (Figuur 2). Evaluatie van ΔΨ kracht via TMRE opname met behulp van mitochondriën geïsoleerd uit lever en ruggenmerg van vier afzonderlijke normale, controle muizen vergeleken met vier ALS muizen aan te geven dat de gezondheid van het weefsel ook kan worden beoordeeld met behulp van dit protocol. Zoals geïllustreerd door vouwen verschillen en procentuele afname in ΔΨ vergelijking van EB-behandeling en FCCP + Valinomycin behandeling van mitochondriën uit controle en ziektevrije vorderde dieren significant verschillend (Tabel 4; zie referenties 13 en 14).

Figuur 1
Figuur 1: celdoodd * 3 door behandeling progressief in de tijd en groter dan individuele cytokine behandelingen. (A) HEK-293T-cellen werden gedurende 24 of 48 uur en celdood werd gemeten met een MTT assay. Waarden werden genormaliseerd controle, onbehandelde monsters en gegevens stellen drievoud metingen voor n = 3, +/- standaardafwijking. (B) HEK-293T-cellen werden behandeld met afzonderlijke cytokinen of een cocktail (* 3) 48 uur en celdood beoordeeld via MTT assay. Gegevens vertegenwoordigt n = 5 voor elke individuele cytokine en n = 6 voor * 3, +/- standaardafwijking.

Pellet (AU) Supernatans (AU) % Afgifte van cytochroom c
0 0,818 0.115 12.6 ± 2.27
DMSO 0,793 0,142 15.3 ±; 2.23

Tabel 1:. Behoud van cytochroom c in geïsoleerde mitochondriën uit gekweekte cellen Gegevens stellen het gemiddelde van n = 4, +/- standaardafwijking.

lever 1 lever 2 ruggenmerg 1 ruggenmerg 2
RFU EB 97.830 94.132 339.716 290.154
F / V 435.188 461.299 385.366 482.480
verhouding 4.45 4.9 1.13 1.66
EB = experimentele buffer en F / V = ​​FCCP + valinomycine.

Tabel 2:. Mate van ΔΨ van mitochondriën geïsoleerd uit normale muizenweefsels twee afzonderlijke dieren werd gebruikt voor lever en ruggenmerg mitochondria isoleren in tandem (bijv lever 1 en ruggenmerg 1 zijn van hetzelfde dier).

EB oligo rot KCN ADP F / V
RFU 0 4.844 12.507 12.734 9925 10.892 4.844
* 3 6517 13.639 12.435 10.235 13.154 6517
Voudig verschil 0 NA 2.58 2,63 2.05 2.25 2.65
* 3 NA 2.09 1.91 1.57 2.02 2.18
% Afname 0 vs. * 3 18.94 27.41 23.35 10.24 17.67
EB = experimentele buffer; oligo = oligomycin; rotten = rotenone; KCN = kaliumcyanide, en F / V = ​​FCCP + valinomycine.

Tabel 3: Ruwe data en berekeningen van cel cultuur geïsoleerde mitochondriën experimenten.

Figuur 2
Figuur 2: Mitochondriën geïsoleerd uit cytokine behandelde cellen membraanpotentiaal afgenomen. Procent afname van ΔΨ van 0 vs. * 3 voor elke behandeling in vergelijking met de controle, zoals berekend in Tabel 2. Gegevens stellen gemiddelden van duplo reacties voor n = 3 (oligomycin, rotenon en FCCP / Valinomycin) of n = 2 ( KCN en ADP) +/- standaardafwijking. * = Statistisch significante p-waarden op basis voudig verschil berekeningen; p = 0,03, 0,01 en 0,05 voor oligomycin, rotenon en FCCP / Valinomycin respectievelijk.

Spinal Cord Lever
Klap Verschil Controle 1,54 ± 0,48 3.20 ± 1.56
SOD1 1.10 ± 0.30 3.12 ± 1.75
% Afname 28.1 2.48
p-waarde 0.03 0,41

Tabel 4: Mitochondriën geïsoleerd uit ruggenmergen van SOD1 muizen verminderde membraanpotentiaal zoals beoordeeld door FCCP + Valinomycin Gegevens stellen het gemiddelde van 4 dieren per groep..

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Behandeling van HEK-293T cellen met recombinant cytokinen veroorzaakt matige hoeveelheden van celdood na 48 uur (figuur 1). De hoeveelheid celdood geïnduceerd door TNF-alfa behandeling vergelijkbaar met eerder gerapporteerde studies 30 en cellevensvatbaarheid verlaagt na gelijktijdige toediening van meerdere cytokinen die groter zijn dan samenvattende bedragen bij elk cytokine alleen is ook consistent met de literatuur 31,32. De mogelijkheid om de bedragen en soorten cytokine behandelingen evenals vergelijking van cocktails aan individuele cytokines passen maken dit celcultuur model aantrekkelijk voor het bestuderen van de specifieke effecten van cytokine blootstelling op niercellen. Bovendien zijn de resultaten zeer reproduceerbaar en gemakkelijk te bereiken (figuur 2). Overwegingen in gedachten te houden onder de samenvloeiing van de cellen. Cellen behandeld bij 100% confluentie niet ook bij behandeling bij 70-80% con reageren dezelfde concentraties van cytokinenFluence. Bovendien moet het aantal passages de cellen doorlopen worden gevolgd, zoals celrespons zou kunnen worden beïnvloed die in kweek al te lang (meer dan 8-12 weken sinds ontdooien). Terwijl behandeling van gekweekte cellen met cytokinen cellevensvatbaarheid en vervolgens mitochondriale gezondheid, is geenszins een model voor sepsis per se. Echter, gebruik van een meer klinisch relevant model, zoals gebruik primaire niercellen geïsoleerd uit muizen en / of behandeling met natuurlijke uitgescheiden cytokinen gestimuleerde THP1 cellen 33, is een natuurlijke uitbreiding van dit werk. Gezien het verschil in begrip van nierfalen tijdens sepsis, zoals celkweek modellen en beoordeling van mitochondriën eerste inzicht in de mechanismen en een eerste platform voor het testen van de effectiviteit van farmaceutische verbindingen als preventieve interventie of behandelingen.

Mitochondriën geïsoleerd uit gekweekte cellen of dierlijke weefselsveroorloven de capaciteit om de impact van de cel behandelingen of progressie van de ziekte op de mitochondriale gezondheid snel te evalueren. De isolatie en evaluatieprotocollen zijn technisch veeleisend te voeren, en kan gemakkelijk worden aangepast voor gebruik met andere cellijnen of primaire weefsels. De MIB en EB voor elk monster goed uitgangspunt recepten die zo nodig worden aangepast als een specifieke cel of weefsel type heeft verschillende eisen. Bijvoorbeeld, toevoeging van vetzuurvrij BSA gewoonlijk noodzakelijk voor gebruik met neuronen, zoals die bij het ​​ruggenmerg protocol 15,34. De celdisruptie werkwijze kan ook worden aangepast door meer injectiespuit uitzettingen of veranderen de hand homogenisatie plaats van een boor of vice versa. Verder opnieuw homogenisering van de eerste centrifugatie pellet, zoals uitgevoerd in het ruggenmerg mitochondria procedure noodzakelijk zijn om een ​​bevredigende hoeveelheid mitochondriën verkrijgen. Een goede indicator dat een isolatie-protocol produceert levensvatbare mitochondria is gebruik van de cytochroom c ELISA. Deze test is een snelle en eenvoudige alternatief voor western blot analyse van afgifte van cytochroom c en is ook een bruikbare beoordeling van cytochroom c vrijlating na de behandeling van de mitochondriën met peptiden of andere verbindingen 19,27. Alternatief kan TMRE worden gebruikt tijdens protocolontwikkeling, maar het is belangrijk om mitochondriën geïsoleerd uit een monster waarvan bekend is gezond evalueren. Wanneer verder het isoleren mitochondria uit muizen weefsels die niet standaard zijn beschreven in de literatuur, kan mitochondriën dienen als een positieve controle en gebruikt als basisinstelling. Bijvoorbeeld, zoals in protocol levers elk dier, zowel tijdens protocolontwikkeling en experimenten werden uitgesneden en gebruikt voor mitochondriën isolatie. Een andere overweging voor een preparaat is het aantal mitochondriën verkregen aan het einde van de isolatieprocedure. Indien de concentratie van mitochondria is 1 mg / ml of minder dantest resultaten kunnen blijken onbetrouwbaar (ongepubliceerde waarnemingen VDGM). Ofwel de hoeveelheid uitgangsmateriaal, MIB recept of de verstoring werkwijze worden geoptimaliseerd alvorens naar functionele bepalingen. Zodra een succesvolle isolatie protocol is bereikt, kan de mitochondriën ook in andere testen zoals totale ATP gehalte en ATP genereren 13,14.

De mitochondriën functie hier beschreven protocol zorgt voor indirecte meting van mitochondriale opname van de potentiële-sensing kleurstof TMRE behulp van een standaard fluorescerende plaat lezer. Na mitochondriën geïsoleerd en speciale chemicaliën toegevoegd worden zij geïncubeerd met TMRE en vervolgens gepelleteerd. Door het behandelen van hele cellen of dieren en het isoleren van mitochondriën voorafgaand aan de beoordeling ΔΨ, verstorende variabelen zoals multi-resistente vervoer of ATP flux worden vermeden. De hoeveelheid fluorescentie in het supernatant wordt vervolgens geanalyseerd met dien verstande dat het gezonder de mitochondriënhoe sterker hun ΔΨ en dus meer opname van TMRE. Dientengevolge dient de hoeveelheid van fluorescentie in de supernatant minder gezonder mitochondria en ongezond mitochondriën. Door het opnemen van een EB-enige behandeling, de vouw verschil in fluorescentie tussen de controle- en ongekoppelde mitochondriën kan worden berekend. Een andere belangrijke controle bij elke set van reacties lopen is TMRE alleen. Het resultaat van deze controle verschaft een maximale fluorescente lezen. Aangezien de TMRE toegevoegd aan reacties is vers verdund, er inherente variabiliteit. Zo werden TMRE alleen metingen van ~ 20.000, 25.000 en 30.000 tijdens protocolontwikkeling op verschillende tijdstippen bereikt. Als de TMRE alleen signaal veel groter dan elk van de behandelde mitochondriën monsters en / of behandelde mitochondriën niet significant verschillen van onbehandelde, dan de isolatie van gekoppelde mitochondria was waarschijnlijk niet succesvol. De daling van de ΔΨ zoals gemeten door een verhouding verkregenbij het ​​volgen van dit protocol is vergelijkbaar met eerder gerapporteerde bedragen voor controle, gezonde cellen 2,35. Vergelijking van ΔΨ verandert van mitochondriën geïsoleerd uit controle, onbehandelde HEK-293T cellen en * 3-cytokine behandelde cellen aangetoond dat de cellevensvatbaarheid waargenomen MTT assays vertaalt mitochondriën functie afgenomen. Deze plaat reader test kan gemakkelijk worden gebruikt met mitochondriën geïsoleerd uit elke bron gebruikt om de ziekte modellen zoals ALS onderzoeken, zoals hier 13,14 aangetoond.

Verschillende studies hebben mitochondriën specifieke fluorescente kleurstoffen gebruikt om MOMP, die belangrijk bij het ontstaan ​​van deze plaatlezer assay detecteren. Echter, deze studies gebruik maken van hele cellen van verbindingen die blokkeren screenen of induceren MOMP 35,36, verkennen van nieuwe ΔΨ sensing kleurstoffen 2 of identificeren van andere formaten zoals flowcytometrie op een microchip 37. Dit protocol is uniek doordat beschrijft advertentieEDETAILLEERDE methode te isoleren en te gebruiken mitochondria snel onderzoeken effecten van whole-cell behandeling door reactie met bekende ΔΨ-veranderende verbindingen. Dit protocol maakt gebruik van een verscheidenheid van ontkoppelaars en remmers, en geeft aan dat een van hen geschikt voor het beoordelen van mitochondriale gezondheid zou zijn. Dus, hoewel dit onderzoek geeft aan mitochondriale veranderingen door cellulaire stress of progressieve cellulaire dysfunctie, het protocol kan ook gebruikt worden om veranderingen in het mitochondriaal metabolisme onderzoeken door het gebruik van specifieke verbindingen en / of de toevoeging van elektronenbronnen zoals succinaat en NADH .

Belangrijke overwegingen bij het uitvoeren van de geïsoleerde mitochondriën evaluatie onder de consistentie in de behandeling van de volumes, het bijhouden van de mitochondriën in de MIB en verdunnen ze in EB onmiddellijk vóór de behandelingen zullen worden opgezet, en met behulp van mitochondria binnen 3 uur van isolatie te zorgen dat hun ΔΨ is nog steeds wordt gehandhaafd. Dekeuze TMRE boven andere mitochondriën specifieke fluorescente kleurstoffen zoals JC-1 was te wijten aan het vermogen om kleine concentraties en eenvoud van analyse fluorescentie slechts één golflengte gebruiken. Deze werkwijze kan eveneens worden uitgevoerd met behulp van fluorescentiemicroscopie 2,38 of flowcytometrie 37, maar het gebruik van een plaatlezer kost minder tijd en vereist minder optimalisatie 35. Bovendien, dit protocol minder technisch veeleisend, sneller uit te voeren, en gemakkelijker reproduceerbaar vergeleken met behulp Zuurstofelektrode 22 (Del Gaizo Moore, ongepubliceerde waarnemingen). Titreren hoeveelheden van elke mitochondriale behandeling kan verder inzicht in de mitochondriale functie en optimalisatie van concentraties verstrekken moeten worden uitgevoerd. Het totale volume van de mitochondriale reacties kunnen worden aangepast aan de hoeveelheid monster die tijdens isolatie en het aantal behandelingen reacties die nodig online. Indien mogelijk, een standaard bedrag van 50 μ; L wordt gebruikt; echter slechts 20 ui mitochondria betrouwbare resultaten.

Terwijl ΔΨ correleert zuurstofconsumptie, de test aangeboden niet direct gemeten zuurstofconsumptie. Terwijl fluorescente zuurstof sonde zoals MitoExpress ontwikkeld, vermoedelijk sommige van de ondergang gebruik van een Zuurstofelektrode aangehaalde vermijden, de prijs per reactie en de vereiste grotere hoeveelheden mitochondria per assay blijven beperkt. Daarom is het gebruik van TMRE en klassieke ΔΨ ontkoppelaars of remmers heeft verschillende voordelen. Nogmaals, batch analyse van meerdere monsters of meerdere behandelingen / monster, reproduceerbaarheid, lagere uitgangsmateriaal eis en / of lagere hoeveelheid geïsoleerde mitochondriën nodig per reactie dit protocol aantrekkelijk maken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
L-glutamic acid Sigma G1251 Can use the potassium salt instead.
malic acid Sigma M8304 Can use the potassium salt instead.
KH2PO4 Sigma P0662
K2HPO4 Sigma P3786
EGTA Sigma E3889
Trisma base Sigma T6066
MOPS Sigma M3183
CCCP Sigma C2920 Dilute down to 100 μM as a working stock in ethanol and store at -20 °C.
Valinomycin Sigma V0627 Make in DMSO and use as a 5 μM working stock. Store at -20 °C.
sucrose Fisher S5-500
KCN Mallinckrodt 6379 Make a concentrated stock in ethanol and then dilute with water 
rotenone Sigma R8875 Highly toxic. Made in ethanol.
oligomycin Sigma O4876 Highly toxic. Made in ethanol.
ADP Sigma A2754
TMRE Sigma 8717-25mg Dilute 100 μM stock with EB immediatley before use.
DMEM Gibco 11965-084 1x regular (high glucose).
Pen/Strep Invitrogen 15140-155
L-glutamine Fisher SH3002101 Store aliquots at -20 °C
FBS Lonza 14-501F US origin, premium quality. Heat inactivate and store aliquots at -20 °C.
Trypsin-EDTA Sigma T4049
DMSO SIgma D2650
Protien Assay Dye (5x) Bio-Rad 500-0006 Any protein assay can substitute.
BSA Fisher BP1600-100 Make 2 mg/ml stock in water for protein assay.
MTT powder Sigma M2128 Filter sterlize 5 mg/ml stock made in PBS. Store aliquots at -20 °C; store at 4 °C for up to 1 week.
Tergitol solution (NP-40) Sigma NP40S
Recombinant Human IL-1B Gibco PCH08014 Once opened store aliquots at -20 °C
Recombinant Human TNF-alpha Gibco PHC3015L
Recombinant Human IFN-gamma Gibco PHC4031
Dulbeccos PBS (-/-) Sigma D8537 Make sure it is without Mg2+ and Ca2+ ions.
Cytochrom c ELISA kit R&D systems DTC0 Human for HEK-293T cells. 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Madeira, V. M. Overview of mitochondrial bioenergetics. Methods In Molecular Biology. 810, 1-6 (2012).
  2. Sakamuru, S., et al. Application of a homogenous membrane potential assay to assess mitochondrial function. Physiological Genomics. 44, 495-503 (2012).
  3. Clayton, D. A. Structure and function of the mitochondrial genome. Journal Of Inherited Metabolic Disease. 15, 439-447 (1992).
  4. Schatz, G. The protein import system of mitochondria. The Journal of Biological Chemistry. 271, 31763-31766 (1996).
  5. Mayer, A., Neupert, W., Lill, R. Mitochondrial protein import: reversible binding of the presequence at the trans side of the outer membrane drives partial translocation and unfolding. Cell. 80, 127-137 (1995).
  6. Green, D. R., Kroemer, G. The pathophysiology of mitochondrial cell death. Science. 305, 626-629 (2004).
  7. Shamas-Din, A., Kale, J., Leber, B., Andrews, D. W. Mechanisms of action of Bcl-2 family proteins. Cold Spring Harbor Perspectives In Biology. 5, a008714 (2013).
  8. Hardwick, J. M., Youle, R. J. SnapShot: BCL-2 proteins. Cell. 138, 404 (2009).
  9. Zoratti, M., Szabo, I. The mitochondrial permeability transition. Biochimica et Biophysica Acta. 1241, 139-176 (1995).
  10. Wu, C. C., Bratton, S. B. Regulation of the intrinsic apoptosis pathway by reactive oxygen species. Antioxidants & Redox Signaling. 19, 546-558 (2013).
  11. Kuwana, T., et al. BH3 domains of BH3-only proteins differentially regulate Bax-mediated mitochondrial membrane permeabilization both directly and indirectly. Molecular Cell. 17, 525-535 (2005).
  12. Joshi, D. C., Bakowska, J. C. Determination of mitochondrial membrane potential and reactive oxygen species in live rat cortical neurons. Journal Of Visualized Experiments. (2011).
  13. Vinsant, S., et al. Characterization of early pathogenesis in the SOD1(G93A) mouse model of ALS: part I, background and methods. Brain and Behavior. 3, 335-350 (2013).
  14. Vinsant, S., et al. Characterization of early pathogenesis in the SOD1(G93A) mouse model of ALS: part II, results and discussion. Brain and Behavior. 3, 431-457 (2013).
  15. Rajapakse, N., Shimizu, K., Payne, M., Busija, D. Isolation and characterization of intact mitochondria from neonatal rat brain. Brain research. Brain Research Protocols. 8, 176-183 (2001).
  16. Schmitt, S., et al. A semi-automated method for isolating functionally intact mitochondria from cultured cells and tissue biopsies. Analytical Biochemistry. 443, 66-74 (2013).
  17. Frezza, C., Cipolat, S., Scorrano, L. Organelle isolation: functional mitochondria from mouse liver, muscle and cultured fibroblasts. Nature Protocols. 2, 287-295 (2007).
  18. Debatin, K. M., Poncet, D., Kroemer, G. Chemotherapy: targeting the mitochondrial cell death pathway. Oncogene. 21, 8786-8803 (2002).
  19. Del Gaizo Moore, V., et al. Chronic lymphocytic leukemia requires BCL2 to sequester prodeath BIM, explaining sensitivity to BCL2 antagonist ABT-737. The Journal of Clinical Investigation. 117, 112-121 (2007).
  20. Del Gaizo Moore, V., Schlis, K. D., Sallan, S. E., Armstrong, S. A., Letai, A. BCL-2 dependence and ABT-737 sensitivity in acute lymphoblastic leukemia. Blood. 111, 2300-2309 (2008).
  21. Li, N., et al. Mitochondrial complex I inhibitor rotenone induces apoptosis through enhancing mitochondrial reactive oxygen species production. The Journal of Biological Chemistry. 278, 8516-8525 (2003).
  22. Hynes, J., et al. Investigation of drug-induced mitochondrial toxicity using fluorescence-based oxygen-sensitive probes. Toxicological Sciences : An Official Journal Of The Society of Toxicology. 92, 186-200 (2006).
  23. Papkovsky, D. B. Methods in optical oxygen sensing: protocols and critical analyses. Methods in enzymology. 381, 715-735 (2004).
  24. Galluzzi, L., et al. Methods for the assessment of mitochondrial membrane permeabilization in apoptosis. Apoptosis : An International Journal On Programmed Cell Death. 12, 803-813 (2007).
  25. Gurney, M. E., et al. Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu,Zn superoxide dismutase mutation. Science. 264, 1772-1775 (1994).
  26. Smith, P. K., et al. Measurement of protein using bicinchoninic acid. Analytical Biochemistry. 150, 76-85 (1985).
  27. Certo, M., et al. Mitochondria primed by death signals determine cellular addiction to antiapoptotic BCL-2 family members. Cancer Cell. 9, 351-365 (2006).
  28. Hogeboom, G. H., Schneider, W. C., Pallade, G. E. Cytochemical studies of mammalian tissues; isolation of intact mitochondria from rat liver; some biochemical properties of mitochondria and submicroscopic particulate material. The Journal Of Biological Chemistry. 172, 619-635 (1948).
  29. Hogeboom, G. H., Claude, A., Hotch-Kiss, R. D. The distribution of cytochrome oxidase and succinoxidase in the cytoplasm of the mammalian liver cell. The Journal of Biological Chemistry. 165, 615-629 (1946).
  30. Marques-Fernandez, F., et al. TNFalpha induces survival through the FLIP-L-dependent activation of the MAPK/ERK pathway. Cell Death & Disease. 4, e493 (2013).
  31. Chao, C. C., Hu, S., Ehrlich, L., Peterson, P. K. Interleukin-1 and tumor necrosis factor-alpha synergistically mediate neurotoxicity: involvement of nitric oxide and of N-methyl-D-aspartate receptors. Brain, Behavior, And Immunity. 9, 355-365 (1995).
  32. Downen, M., Amaral, T. D., Hua, L. L., Zhao, M. L., Lee, S. C. Neuronal death in cytokine-activated primary human brain cell culture: role of tumor necrosis factor-alpha. Glia. 28, 114-127 (1999).
  33. Schildberger, A., Rossmanith, E., Weber, V., Falkenhagen, D. Monitoring of endothelial cell activation in experimental sepsis with a two-step cell culture model. Innate Immunity. 16, 278-287 (2010).
  34. Brown, M. R., et al. Nitrogen disruption of synaptoneurosomes: an alternative method to isolate brain mitochondria. Journal Of Neuroscience Methods. 137, 299-303 (2004).
  35. Wong, A., Cortopassi, G. A. High-throughput measurement of mitochondrial membrane potential in a neural cell line using a fluorescence plate reader. Biochemical and Biophysical Research Communications. 298, 750-754 (2002).
  36. Blattner, J. R., He, L., Lemasters, J. J. Screening assays for the mitochondrial permeability transition using a fluorescence multiwell plate reader. Analytical Biochemistry. 295, 220-226 (2001).
  37. Kataoka, M., Fukura, Y., Shinohara, Y., Baba, Y. Analysis of mitochondrial membrane potential in the cells by microchip flow cytometry. Electrophoresis. 26, 3025-3031 (2005).
  38. Del Gaizo Moore, V., Payne, R. M. Transactivator of transcription fusion protein transduction causes membrane inversion. The Journal of Biological Chemistry. 279, 32541-32544 (2004).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics