A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
في هذه المخطوطة، يصف لنا استخدام مقايسة مراسل fluorescence المستندة إلى الخميرة تحديد المكونات الخلوية متورطة في تهريب وقتل العمليات للسآمة للخلايا وحدة فرعية من مادة الريسين السمية النباتية (RTA).
البكتيريا والنبات A/السموم ب استغلال مسارات الاتجار بالأشخاص الطبيعية في الخلايا حقيقية النواة للوصول إلى بهم داخل الخلية الهدف (ق) في سيتوسول وقتل في نهاية المطاف. هذه A/السموم ب تتألف عموما من نشاط انزيماتيكالي أسوبونيت (مثلاً، الريسين (RTA)) وخلية واحدة أو أكثر ملزم Bsubunit(s)، التي تعتبر مسؤولة عن السمية ملزمة محددة إلى الخلية المستقبلات السطحية. معرفتنا الحالية بطريقة أ/ب السموم قادرون على المسكرة العلماء الخلايا التي ساعدت على فهم الآليات الخلوية الأساسية، مثل الالتقام والبروتين داخل الخلية الفرز في الخلايا حقيقية النواة أعلى كفاءة. من وجهة نظر طبية، من المهم أيضا تحديد طرق الاتجار السمية الرئيسية لإيجاد حلول العلاج المناسب للمرضى أو لتطوير التطبيقات العلاجية على أساس السمية لعلاج السرطان في نهاية المطاف.
منذ التحليلات على نطاق الجينوم (أ) والتكسينية ب الاتجار في خلايا الثدييات هي معقدة وتستغرق وقتاً طويلاً ومكلفة، عدة دراسات على أ/ب السم النقل قد أجريت في الحي النموذجي الخميرة Saccharomyces cerevisiae. على الرغم من كونها أقل تعقيداً العمليات الخلوية الأساسية في الخميرة وخلايا حقيقية النواة أعلى كثيرا من النتائج التي تحققت في الخميرة وهي مماثلة يمكن نقلها إلى حالة الثدييات.
هنا، يمكننا وصف مقايسة مراسل سريعة وسهلة الاستخدام لتحليل الاتجار داخل الخلايا لهيئة الطرق والمواصلات في الخميرة. ميزة أساسية للتحليل الجديد الفرصة للتحقيق ليس فقط المواصلات الرجعية-إزفاء من هيولى (ER) إلى سيتوسول، ولكن بدلاً من ذلك النقل الالتقام والسمية إلى الوراء من غشاء البلازما لائحة. الإنزيم يجعل استخدام بلازميد المراسل تمكن من قياس غير مباشر سمية هيئة الطرق والمواصلات من خلال الانبعاثات الأسفار من البروتينات الفلورية الخضراء (التجارة والنقل) وبعد الترجمة في فيفو . هذا الإنزيم منذ المواصلات كفاءة يمنع الشروع في تخليق البروتين الحيوي قبل 28S الرنا الريباسي ديبورينيشن، يسمح تحديد بروتينات الخلية المضيفة المعنية بالنقل المواصلات داخل الخلايا عن طريق الكشف عن التغييرات في الانبعاثات الأسفار.
المرضى الذين يعانون من التهابات بالسمية تنتج البكتيريا تمثل عبئا طبية ومالية شديدة لكل نظام الرعاية الصحية الاجتماعية، لا سيما نظراً لكفاءة العلاجات العلاجية لا تزال مفقودة إلى حد كبير. لوضع استراتيجيات علاجية جديدة، آليات التسمم معقدة من الناحية الطبية ذات الصلة/ب السموم مثل الكوليرا السمية، والسمية شيغا، أو الريسين يجب أن تكون مفهومة تماما على المستوى الجزيئي استناداً إلى رواية فحوصات القوية التي يتعين تنفيذها.
في السنوات الأخيرة، حاولت عدة دراسات لتحليل أ/ب السم النقل في خلايا الثدييات باستخدام أساليب مضيعة للوقت وباهظة التكلفة مثل السمية الإشعاعية والخميرة وسم1،2 ، فضلا عن الفحص على أساس siRNA تقترب من3. وفي بعض الحالات، الاتجار بالسمية قد تصور في فيفو بالفحص المجهري الأسفار بعد اقتران الكيميائية و/أو الوراثية لمفارز السمية الفردية مع فلوروفوريس أو النقاط الكم أو بروتينات الفلورسنت4،5. لسوء الحظ، مثل هذه التعديلات غالباً ما تؤدي إلى غير نشط و/أو تغيير الخصائص الطبيعية للسموم. طريقة أنيقة أخرى غير مباشر الإجابة على مجموعة واسعة من المسائل العلمية هو استخدام نظم مراسل استناداً إلى الإنزيمات مثل لاكز، لوسيفراس، أو البروتينات الفلورية (مثل التجارة والنقل أو ديسكوسوما sp. (البروتين الأحمر نيون دسريد)).
في هذه المخطوطة، يوصف بروتوكول بسيط الذي يحدد مكونات الخلوية اللازمة للنقل داخل الخلايا للمواصلات اكستراسيلولارلي التطبيقية في S. cerevisiae. وبالتالي، بلازميد مراسل الأسفار التي تحتوي على إشارة الطرفي ن ER-استيراد تليها التجارة والنقل بمثابة جهاز استشعار بروتين الحيوي، الذي يقيس تثبيط البروتين هيئة الطرق والمواصلات بوساطة الترجمة غير مباشر بالتجارة والنقل fluorescence الانبعاثات بعد الحية الترجمة6. في حالة أن الالتقام المواصلات و/أو الاتجار بها داخل الخلايا سلبا (أو إيجاباً) يتأثر في متحولة حذف خميرة خاصة مقارنة بالبرية من نوع، يمكن هذا الكشف من خلال الزيادة (أو النقصان) في التجارة والنقل fluorescence انبعاث6.
وحتى الآن، جميع أساليب تحليل النقل المواصلات في خلايا الخميرة اقتصرت على عملية الرجعية-إزفاء ER إلى سيتوسول لهيئة الطرق والمواصلات. في مثل هذا نظام مصطنع، يعبر عن المواصلات التي تحتوي على إشارة استيراد ER من عاملاً إيندوسيبلي أدى إلى الانتحار من النمط الظاهري1،7. على الرغم من أن الخلية ملزمة ب-وحدة فرعية من مادة الرايسين المثل مفقود في الإعداد التجريبي المبين في هذه المخطوطة، وهكذا، لا يعكس الحالة الطبيعية لمادة الرايسين هولوتوكسين التسمم8، النقل السمية من البلازما يمكن أن يكون الغشاء عن طريق جهاز غولجي للائحة يحاكي عن كثب مع هذا التحليل رواية. من المثير للاهتمام، تشير النتائج الأولية التي تم الحصول عليها في الدراسة التجريبية إلى أن مسارات الاتجار استخدامها من قبل هيئة الطرق والمواصلات تكشف عن أوجه الشبه ملفتة للنظر مع مسار التسمم بالريسين هولوتوكسين.
وباختصار، يمكن استخدام الأسلوب وصف لتحديد الدور المحدد للاتجار بالخميرة والبروتينات الخلوية المحدد في الالتقام هيئة الطرق والمواصلات. وعلاوة على ذلك، هذا الإعداد التجريبية قد تكون تتكيف بسهولة مع الريبوسوم الأخرى يخمد السموم المنتجة ويفرز من مختلف الأنواع البكتيرية مثل زيموسين أو السمية شيغا والخميرة.
ملاحظة: نظرة عامة سير العمل التجريبي العام هو مبين في الشكل 1.
تنبيه: هيئة الطرق والمواصلات شديدة السمية بالنسبة للبشر. هناك حاجة إلى سلامة مختبر إذن S2 (ما يعادل 2 مستوى السلامة الأحيائية). يرجى ارتداء القفازات خلال التجربة بأكملها.
1-مغايرة التعبير عن المواصلات صاحب معلم في الإشريكيّة القولونية
2-تنقية صاحب معلم المواصلات عبر التقارب اللوني
3-الخميرة التحول وإزالة جدار الخلية
4-التجارة والنقل مراسل المقايسة القياس في لوحات 96-جيدا
سير العمل العام للبروتوكول، المذكورة في هذه المخطوطة يتضح في الشكل 1، تلخص تقريبا واحد خطوات ناجحة المواصلات تنقية وبروتينات فلورية خضراء مراسل مقايسة التجربة اللاحقة. يمكن الاطلاع على وصف أكثر تفصيلاً لكل خطوة فردية في البروتوكول. ويبين الش?...
عند تنفيذ هذا البروتوكول، نوصي بالاقتراحات التالية لتحقيق نتيجة ناجحة لهذه التجربة.
للتعبير مغايرة من البروتين، ومن المهم أن لا يتجاوز تركيز إيبتج 1 مم. تركيزات إيبتج > 1 مم تمنع التعبير هيئة الطرق والمواصلات وتؤدي إلى انخفاض غلة السمية المستحثة بالمروج. وعلاوة على ذلك، ا?...
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
وكانت أجزاء من هذه الدراسة يرجى تدعمها منحة من دويتشه الأوقيانوغرافية (SFB 1027، A6).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Bacterial and yeast strains | |||
E. coli BL21 DE3(Gold) | Aligent Technologies | 230130 | |
S. cerevisiae BY4742 | Euroscarf | Y10000 | |
S. cerevisiae BY4742 deletion mutants | Dharmacon | YSC1054 | whole collection |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Plasmids used in this protocol | |||
pET24a(+) (Novagen) | Millipore | 69772-3 | |
pET-RTA(His6) | Becker et al. (2016)3 | ||
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reagents | |||
Zymolyase 20T | USBio | Z1000.250 | lytic enzyme for cell wall removal |
LB broth medium | Thermo Scientific | 10855021 | 15 g agar was added for plate production |
YNB | Thermo Scientific | DF0335-15-9 | |
Ammonium sulfate | Sigma-Aldrich | A4418-100G | |
Yeast drop-out mix supplemts without leucine | Sigma-Aldrich | Y1376-20G | |
Agar | Sigma-Aldrich | 05040-100G | |
D-glucose | Sigma-Aldrich | G8270-100G | |
DTT | Sigma-Aldrich | 10197777001 | |
D-raffinose | Sigma-Aldrich | 83400-25G | |
D-sorbitol | Sigma-Aldrich | S1876-1KG | |
D-galactose | Sigma-Aldrich | G0750-10MG | |
G418 | Thermo Scientific | 11811031 | |
IPTG | Sigma-Aldrich | I6758-1G | |
Imidazole | Roth | 3899.1 | |
PAGE ruler prestained | Fermentas | 26616 | protein ladder used for Western analysis |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Material for RTA purification, desalting and reader measurements | |||
Spectrophotometer Ultrospec 2100 pro | Amersham | ||
Soniprep 150 | MSE | old model, other models available | |
Fluoroskan Ascent | Thermo Scientific | 5210470 | old model, not available anymore |
ÄKTAPurifier | Thermo Scientific | 28406266 | Product is discontinued and replaced |
HisTRAP HP column | GE Healthcare | 17-5248-02 | |
HiTRAP desalting column | GE Healthcare | 11-0003-29 | |
Midisart sterile filter | Sartorius | 16534K | 0.2 µm pore size |
BCA protein assay kit | Pierce | 23225 | |
660 nm assay kit | Thermo Scientific | 22660 | |
96 well plates | Thermo Scientific | 260860 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Antibodies (optional) | |||
Anti-Tetra-His | Qiagen | 34670 | primary antibody; 1:1,000 dilution |
Anti-mouse-HRP | Sigma-Aldrich | A9044-2ML | secondary antibody, 1:10,000 dilution |
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