A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
يوصف أسلوب لمراقبة اليوبيكويتين-proteasome النشاط في الخلايا الحية. يتم إنشاء A-degron مزعزعة الاستقرار GFP-(GFP-DGN) ومستقرة انصهار بروتين GFP-dgnFS وtransduced في الخلية باستخدام ناقلات lentiviral التعبير. هذا الأسلوب يسمح لإنشاء خط خلية مستقرة GFP-dgn/GFP-dgnFS معربا عن الذي يمكن اليوبيكويتين-proteasome النشاط المقررة بسهولة باستخدام epifluorescence أو التدفق الخلوي.
Proteasome هو عضية الرئيسي داخل الخلايا المشاركة في تدهور بروتين غير طبيعي من والبروتينات وتتجمع تلف أو المؤكسد 1 و 2. تورط استمرار نشاط proteasome في العديد من العمليات الخلوية الأساسية، مثل الاستجابة للضغط النفسي الخلية 3، تنظيم دورة الخلية والتمايز الخلوي 4 أو استجابة جهاز المناعة 5. وقد يرتبط ضعف النظام اليوبيكويتين-proteasome لنمو الاورام وأمراض الاعصاب 4 و 6. بالإضافة إلى ذلك، تم العثور على انخفاض في النشاط proteasome كنمط من أنماط الشيخوخة الخلوية والشيخوخة العضوي 7 و 8 و 9 و 10. هنا، نقدم طريقة لقياس اليوبيكويتين-proteasome النشاط في الخلايا الحية باستخدام البروتين GFP-DGN الانصهار. لتكون قادرة على رصد اليوبيكويتين-proteasome النشاط في الخلايا الحية الأولية، DNA مكملة لترميز يبني البروتين الفلوري الأخضر (GFP)-DGN انصهار بروتين (GFP-يتم إدراج DGN، غير مستقر) ومتغير يحمل طفرة انزياح الإطار (GFP-dgnFS ومستقرة 11) في التعبير lentiviral ناقلات. نحن نفضل هذا الأسلوب أكثر الأساليب التقليدية لأنها ترنسفكأيشن يضمن كفاءة عالية جدا ترنسفكأيشن مستقلة عن نوع من الخلايا أو سن المتبرع. ويمكن استخدام الفرق بين مضان المعروضة بواسطة GFP-dgnFS (مستقر) والبروتين البروتين زعزعة الاستقرار (GFP-DGN) في غياب أو وجود المانع proteasome لتقدير اليوبيكويتين-proteasome النشاط في كل سلالة خلية معينة. يمكن رصد هذه الاختلافات بواسطة المجهر epifluorescence أو يمكن قياس التدفق الخلوي من قبل.
1. بلازميد البناء
2. فيروس الإنتاج
ثقافة المتوسط - DMEM (HEK 293FT)
خيمة "> DMEM3. تركيز الفيروس عن طريق هطول الأمطار البولي ايثيلين (PEG) جلايكول
= "jove_title"> 4. Titering من الفيروسات
ثقافة المتوسط - DMEM (HFF-2/U2-OS)
DMEM
10٪ FBS
6MM الجلوتامين L-
1٪ القلم بكتيريا
5. تنبيغ الخلايا الليفية الإنسان مضاعف (ويمكن استخدام هذا الإجراء عن أي نوع من الخلايا.)
6. القياس قياس التدفق الخلوي
7. ممثل النتائج
البروتين GFP-DGN الانصهار يحمل التسلسل الذي يستهدفه إلى proteasome، وبالتالي فإن البروتين هو المتدهورة على الفور، بل يتوافق مع انخفاض في إشارة مضان GFP. متحولة انزياح الإطار (GFP-dgnFS) يحمل نسخة من تحور هذا التسلسل وليس تدهورت بفعل proteasome، بل يؤدي إلى ارتفاع مضان أخضر. لهذه الأسباب، transduced الشباب HDFs مع النشاط المتوقع proteasome عالية ومع GFP-DGن تظهر انخفاض (6٪ الخلايا إيجابية) إشارة مضان في كل من تدفق الخلوي والقياس في epifluorescence (الشكل 2A وB، الشكل 3). transduced في نفس HDFs مع GFP-dgnFS عرض 39.7٪ من الخلايا إيجابية. أثار علاج الخلايا مع مثبط LLNL proteasome (N-اسيتيل-L-لوسيل-L-لوسيل-L-norleucinal) إشارة إلى الحد الأقصى من 62.9٪ في كل من، GFP-DGN وGFP-dgnFS الخلايا (الشكل 2A وB ).
لتحديد الانخفاض في النشاط ممكن proteasome في العمر عينات الجلد البشري، الخلايا الليفية الجلدية أصيب معزولة عن الجهات المانحة الشباب، في منتصف العمر وكبار السن مع GFP-DGN وGFP-dgnFS أعلاه كما هو موضح وزراعتها لنفس العدد مرور قبل تحليل تدفق الخلوي. وقد لوحظ في هذه التجارب، زيادة واضحة في إشارة GFP بين الأفراد الشباب (11.2 ± 0.88٪ الخلايا GFP إيجابية) ومتوسطي العمر المانحين (20.4 ± 2.27٪ GFP إيجابية الخلايا، P = 0.003)، مما يدل على انخفاض في PROTEASOME النشاط في عينات تم الحصول عليها من الجهات المانحة الذين تتراوح أعمارهم بين 7 (الشكل 4). لم يلاحظ أي انخفاض آخر في نشاط الخلايا الليفية في proteasome معزولة عن أقدم الأفراد (الشكل 4). وكان لكثافة مضان GFP-dgnFS في جميع الحالات ~ 90٪ (البيانات لا تظهر) مما يدل على الكفاءة العالية لترنسفكأيشن المجموعات الثلاث العمرية المختلفة.
الشكل 1. تسلسل GFP-DGN وGFP dgnFS. المعروض هو نهاية 3'-من GFP (الخضراء) على موقع الاستنساخ متعددة من ناقلات pEGFP-CL1 (الرمادي) وتسلسل DGN / dgnFS (الحمراء).
الشكل 2. تحليل التدفق الخلوي من GFP-DGN وGFP-dgnFS الخلايا الليفية الإنسان مضاعفا. أصيب A. الخلايا الليفية الإنسان يونغ القلفة (HFF-2) مع ناقلات lentiviral يحمل البروتين الأخضر نيون (GFP)-DGN الجينات أو GFP dgnFS-(انزياح الإطار) بناء، كما هو مبين وتحليلها لمضان GFP باستخدام التدفق الخلوي (FACS كانتو II، بيكتون ديكنسون). وحيث المشار إليها، وتعامل أيضا مع خلايا ل3H المانع proteasome N-اسيتيل-L-لوسيل-L-لوسيل-L-norleucinal (LLNL). واستخدمت الخلايا غير المصابة كمجموعة تحكم. وأجريت التجارب في ثلاث مكرارت البيانات B. هي ممثل ثلاث تجارب مستقلة. الأرقام تعكس كمية من الخلايا GFP إيجابية. اضغط هنا لمشاهدتها بشكل اكبر شخصية .
الشكل 3. وعولج مضان المجهر التحليل من GFP-DGN والخلايا GFP-dgnFS HFF-2. الشباب HFF-2 كما في الشكل 2. في 9 أيام بعد الإصابة، وكانت الخلايا الخامسisualized من مضان المجهري والتخلص التباين.
الشكل 4. التغيرات في النشاط proteasome في شيخوخة الجلد البشري. تم توسيع الحد الأدنى والخلايا الليفية الإنسان القلفة من تسع جهات مانحة مختلفة في الفئات العمرية المشار إليها والمصابين يبني lentiviral الترميز لGFP-DGN. في 9 أيام بعد الإصابة، وقد تم تحليل الخلايا عن طريق التدفق الخلوي. تم الحصول على بيانات عن ثلاث عينات لكل فئة عمرية في التكرارات (± SE).
الشكل 5. المنهج التجريبي. يتم استنساخ مخصص بنسبة ضئيلة النيوكليوتيدات لDGN وdgnFS في ناقلات pEGFP-C1 ويتم إنتاج الفيروسات لكل بناء باستخدام HEK 293FT الخلايا. يتم تحديد عيار من الفيروسات. وtransduced الخلايا مع الفيروس وتوسيع نطاقها. بعد العلاج المفضل ويتم تحليل الخلاياللإشارة مضان من قبل التدفق الخلوي.
الشكل 6. خريطة pLenti GFP-DGN. يتم عرض خريطة للpLenti6/V5-DEST ناقلات بما في ذلك تسلسل GFP-DGN. الاختصارات: PCMV (CMV المروج)، GFP-DGN (تسلسل GFP-DGN)، P SV40 (SV40 المروج المبكر)، EM7 (EM7 المروج)، Blasticidin (Blasticidin الجينات المقاومة)، ΔU3 / 3'LTR (3'LTR مع حذف U3 المنطقة)، SV40 السلطة الفلسطينية (SV40 إشارة تذييل بعديد الأدينيلات)، أمبيسيلين (أمبيسيلين الجينات المقاومة)، تقوم تقنية أوري (PUC المنشأ)، PRSV / 5'LTR (RSV / 5'LTR المروج المختلطة)، Ψ (HIV-1 التغليف Ψ إشارة )، RRE (HIV-1 عنصر استجابة القس).
الشكل 7. كانت المصنفة U2-OS وحة titering. U2-OS بها على لوحة 6 جيدا وtransfected مع تركيزات مختلفة فيروس (التخفيف 1/100 و 1/10، 1، 5 و 10 ميكرولتر من المشتركncentrated طاف الفيروسية). واحد كان جيدا استخدامها لمكافحة untransfected (NT). بعد 6-7 أيام، كانت ملطخة الخلايا مع البنفسجي الكريستال والهواء المجفف.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
وقد نشرت أول نشر باستخدام بروتين الفلورية الخضراء (GFP) باعتبارها الركيزة مراسل اليوبيكويتين-proteasome النشاط في 2000 12. ومنذ ذلك الحين، أصبح GFP أداة مشتركة لتصور الأنشطة الخلوية، وخاصة عملية اليوبيكويتين-proteasome. لرصد اليوبيكويتين-proteasome النشاط في الجسم الحي وقد ت?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
وقد تم تمويل هذه الدراسة من قبل: شبكة البحوث الوطني للشيخوخة (نفن S93) من قبل مؤسسة العلوم النمساوية (FWF)، والمفوضية الأوروبية المتكاملة MiMAGE المشاريع وPROTEOMAGE، هولندا الجينوم مبادرة / المنظمة الهولندية للأبحاث العلمية (NGI / NWO؛ و05040202 050 - 060-810 NCHA)، ويموله الاتحاد الأوروبي من فترة الحياة شبكة التميز (FP6 036894)، وبرنامج البحوث الموجهة نحو الابتكار على علم الجينوم (SenterNovem؛ IGE01014 وIGE5007).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
اسم كاشف | شركة | كتالوج رقم | |
pEGFP-C1 المتجهات | BD العلوم البيولوجية Clontech | 6084-1 | |
pENTR الاتجاه TOPO الاستنساخ كيت | إينفيتروجن | K2400-20 | |
pLenti6/V5 الاتجاه كيت TOPO الاستنساخ | إينفيتروجن | V496-10 | |
Lipofectamine 2000 الكاشف | إينفيتروجن | 11668019 | |
DMEM | سيجما | D5546 | |
PVDF تصفية (Rotilabo-Spritzenfilter) | روث | P667.1 | |
البولي ايثيلين جلايكول | سيجما | P2139 | |
كلوريد الصوديوم | ميرك | 1.06404.1000 | |
التخزين المؤقت للفوسفات Dulbecco ساليشمال شرق 1X (PBS) | إينفيتروجن | 14190 | |
hexadimethrine بروميد | سيجما | 10،768-9 | |
Blasticidin | إينفيتروجن | R21001 | |
الكريستال البنفسجي | سيجما | C3886 | |
FACS أنابيب | BD العلوم البيولوجية | ||
البنسلين الستربتوميسين (القلم بكتيريا) | إينفيتروجن | 15140130 | |
الجلوتامين L-200 ملي مول | إينفيتروجن | 25030024 | |
الجنين المصل البقري (FBS) | Biochrom AG | S0115 | |
MEM غير الأحماض الأمينية الأساسية (NEAA) 100X | إينفيتروجن | 11140035 | |
MEM الصوديوم 100 ملي مول البيروفات | إينفيتروجن | 11360039 | |
D-(+)-الجلوكوز (45٪) | سيجما | G8769 | |
Geneticin | إينفيتروجن | 11811023 | |
CaCl2 | ميرك | C5080 | |
HEPES | سيجما | H3375 | |
التربسين EDTA-(0.05٪) | إينفيتروجن | 25300054 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved