Diese Arbeit wird durch Anschubfinanzierung von der University of Louisville und CA135123 von den National Institutes of Health (bis CH) unterstützt.

Ein. Zellkultur und Transfektion <ol><li> COS-7-Zellen werden in Dulbeccos modifiziertem Eagle-Medium (DMEM) mit 4,5 g / l Glukose und 10% fötalem Rinderserum (FBS) ergänzt war. </li><li> Plasmid Transfektion mit Lipofectamin nach den Anweisungen des Herstellers (Invitrogen) durchgeführt. </li></ol> 2. Fluoreszenzmikroskopische Analyse der Zelloberfläche SNARE Expression <ol><li> Am Tag vor der Transfektion wurden 3 x 10 4 COS-7-Zellen werden auf 12-mm sterilen Deckgläschen (Fisher Scientific) in 24-well Platten ausgesät enthalten. </li><li> Für v-Zellen in jedem Well, 0,25 ug des Plasmids, das tTA kodiert (pTet-Off, CLONTECH) mit 0,25 ug der Plasmide, dass ausdrückliche umgedreht Vamps kotransfiziert. </li><li> Für T-Zellen in jedem Well wird 0,25 ug des Plasmids, das TRE-LacZ (PBI-G, CLONTECH) mit 0,25 ug jedes der Plasmide, dass ausdrückliche umgedreht SNAP-25 und syntaxins 1 oder 4 kotransfiziert. </li><li> 24 Stunden nach transfection, Zellen werden mit 4% Paraformaldehyd in PBS + + 10 min (PBS mit 0,1 g / l CaCl2 und 0,1 g / l MgCl 2 ergänzt), und dann in 10% FBS in PBS blockiert + + 30 min fixiert. </li><li> Die Zellen werden 1,5 h mit den anti-Myc monoklonalen Antikörper 9E10 (neat Hybridomkulturüberstand) inkubiert. </li><li> Nach vier Waschungen mit PBS + + werden die Zellen für 1 Stunde mit FITC-konjugierten Sekundärantikörper (Jackson Immunoresearch Laboratories) in einer Verdünnung von 1:500, inkubiert. </li><li> Nach vier Waschungen mit PBS + +, die markierten Zellen werden in Prolong Gold-antifade Reagenz (Invitrogen) montiert ist. </li><li> Konfokale Bilder werden auf einer Olympus Laser-Scanning-konfokalen Mikroskop gesammelt. Die Bilder werden mit dem Adobe Photoshop-Software verarbeitet. </li></ol> 3. FACS Analyse der Zelloberfläche SNARE Expression <ol><li> Am Tag vor der Transfektion 2 × 10 5 COS-7-Zellen werden in jede Vertiefung einer 6-Well-Platten ausgesät. </li><li> 24 Stunden nach transfection mit der aufgeklappten SNARE, pTet-Off und pBI-G Plasmiden werden die Zellen mit 1% Paraformaldehyd in PBS + + für 15 min fixiert und dann in 10% FBS in PBS + + 15 min blockiert. </li><li> Die Zellen werden mit den anti-Myc monoklonalen Antikörper 9E10 für 60 min inkubiert. </li><li> Nach dreimaligem Waschen mit PBS + + werden die Zellen mit FITC-konjugierten sekundären Antikörpern (Verdünnung 1:200) 45 min bezeichnet. </li><li> Nach dreimaligem Waschen mit PBS + + werden die Zellen von den Platten mit einem Zellenabstreifer abgeschabt. </li><li> 15.000 Zellen werden mit Hilfe eines FACSCalibur Durchflußzytometer (BD Biosciences). Die mittlere Fluoreszenzintensität jeder Probe wird unter Verwendung der CellQuest Pro Software. </li></ol> 4. Enzymatische Cell Fusion Assay <ol><li> Am Tag vor der Transfektion 1,2 × 10 6 COS-7-Zellen werden in jede 100-mm-Gewebekulturschalen Schale überimpft und 2 × 10 5 COS-7-Zellen werden in jede Vertiefung einer 6-Well-Platten ausgesät. </li><li> Für v-Zellen, 0,5 - 5 ug jeder flipped VAMP Plasmid wird mit 5 pg von pTet-Ab in den Zellen in jeder 100-mm-Kulturschale cotransfiziert. Kontrollzellen mit dem leeren Vektor pcDNA3.1 (+) und pTet-Off cotransfiziert. Um die N-Glykosylierung von VAMPS 1, 4, 5, 7 und 8, Tunicamycin verhindern (10 ug / ml) in Zellkulturmedium während der Transfektion eingeschlossen. </li><li> Für T-Zellen in jedem Well der 6-Well-Platten, blätterte 1 pg SNAP-25-Plasmid und pBI-G mit 0,5 ug kotransfiziert umgedreht Syntaxin1 Plasmid oder 0,05 ug umgedreht syntaxin4 Plasmid. </li><li> 24 Stunden nach der Transfektion werden die v-Zellen von Kulturschalen mit der enzymfreien Zelldissoziation Buffer (Invitrogen) abgenommen ist. Abgelösten Zellen werden mit einem Hämozytometer gezählt und in HEPES-gepufferter DMEM mit 10% FBS, 6,7 ug / ml Tunicamycin und 0,67 mM DTT ergänzt. </li><li> 4,8 × 10 5 resuspendiert v-Zellen werden in jede Vertiefung bereits mit den T-Zellen zugegeben. </li><li> Nach 6, 12 oder 24 hr rat 37 ° C in 5% CO 2 </sub&gt; die Expression von β-Galactosidase unter Verwendung des β-Galactosidase-Enzym-Assay-System mit Reporter-Lysepuffer nach den Anweisungen des Herstellers (Promega). Kurz gesagt werden die Zellen zweimal mit PBS gewaschen, und dann in der Reporter-Lysepuffer lysiert. Zelllysate werden mit gleichen Volumen von 2 × Assay Puffer gemischt. Als Blindprobe wird der Reporter-Lysepuffer mit dem Assay 2 × Puffer gemischt. </li><li> Nach 90 min wird die kolorimetrische Reaktion durch Zugabe von 1 M Natriumcarbonat gestoppt. </li><li> Die Absorption bei 420 nm wird mit einem HITACHI 100-40 Spektralphotometer. </li></ol>

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	<li>Rothman, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+intracellular+protein+transport.">Mechanisms of intracellular protein transport.</a> Nature. 372, 55-63 (1994).</li><li>Jahn, R., Lang, T., Sudhof, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+fusion.">Membrane fusion.</a> Cell. 112, 519-533 (2003).</li><li>Bonifacino, J. S., Glick, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mechanisms+of+vesicle+budding+and+fusion.">The mechanisms of vesicle budding and fusion.</a> Cell. 116, 153-166 (2004).</li><li>Jahn, R., Scheller, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SNAREs--engines+for+membrane+fusion.">SNAREs--engines for membrane fusion.</a> Nature. 7, 631-643 (2006).</li><li>Weber, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SNAREpins:+minimal+machinery+for+membrane+fusion.">SNAREpins: minimal machinery for membrane fusion.</a> Cell. 92, 759-772 (1998).</li><li>Hu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fusion+of+cells+by+flipped+SNAREs.">Fusion of cells by flipped SNAREs.</a> Science (New York, N.Y). 300, 1745-1749 (2003).</li><li>Hu, C., Hardee, D., Minnear, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+fusion+by+VAMP3+and+plasma+membrane+t-SNAREs.">Membrane fusion by VAMP3 and plasma membrane t-SNAREs.</a> Experimental cell research. 313, 3198-3209 (2007).</li><li>Hasan, N., Corbin, D., Hu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fusogenic+Pairings+of+Vesicle-Associated+Membrane+Proteins+(VAMPs)+and+Plasma+Membrane+t-SNAREs+-+VAMP5+as+the+Exception.">Fusogenic Pairings of Vesicle-Associated Membrane Proteins (VAMPs) and Plasma Membrane t-SNAREs - VAMP5 as the Exception.</a> PloS one. 5, e14238 (2010).</li><li>Gossen, M., Bujard, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tight+control+of+gene+expression+in+mammalian+cells+by+tetracycline-responsive+promoters.">Tight control of gene expression in mammalian cells by tetracycline-responsive promoters.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 89, 5547-5551 (1992).</li><li>Hanson, P. I., Heuser, J. E., Jahn, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurotransmitter+release+-+four+years+of+SNARE+complexes.">Neurotransmitter release - four years of SNARE complexes.</a> Current opinion in neurobiology. 7, 310-315 (1997).</li><li>McMahon, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellubrevin+is+a+ubiquitous+tetanus-toxin+substrate+homologous+to+a+putative+synaptic+vesicle+fusion+protein.+[see+comments.">Cellubrevin is a ubiquitous tetanus-toxin substrate homologous to a putative synaptic vesicle fusion protein. [see comments.</a> Nature. 364, 346-349 (1993).</li><li>Steegmaier, M., Klumperman, J., Foletti, D. L., Yoo, J. S., Scheller, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vesicle-associated+membrane+protein+4+is+implicated+in+trans-Golgi+network+vesicle+trafficking.">Vesicle-associated membrane protein 4 is implicated in trans-Golgi network vesicle trafficking.</a> Molecular biology of the cell. 10, 1957-1972 (1999).</li><li>Zeng, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+synaptobrevin/VAMP+homologous+protein+(VAMP5)+is+increased+during+in+vitro+myogenesis+and+present+in+the+plasma+membrane.">A novel synaptobrevin/VAMP homologous protein (VAMP5) is increased during in vitro myogenesis and present in the plasma membrane.</a> Molecular biology of the cell. 9, 2423-2437 (1998).</li><li>Galli, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+tetanus+neurotoxin-insensitive+vesicle-associated+membrane+protein+in+SNARE+complexes+of+the+apical+plasma+membrane+of+epithelial+cells.">A novel tetanus neurotoxin-insensitive vesicle-associated membrane protein in SNARE complexes of the apical plasma membrane of epithelial cells.</a> Molecular biology of the cell. 9, 1437-1448 (1998).</li><li>Wong, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endobrevin,+a+novel+synaptobrevin/VAMP-like+protein+preferentially+associated+with+the+early+endosome.">Endobrevin, a novel synaptobrevin/VAMP-like protein preferentially associated with the early endosome.</a> Molecular biology of the cell. 9, 1549-1563 (1998).</li></ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Das Originalbild Zellfusion Assay 6 bestimmt SNARE-vermittelte Zellfusion Ereignisse durch Fluoreszenzmikroskopie. Hier beschreiben wir eine innovative Assay, SNARE-vermittelte Zellfusion Ereignisse quantifiziert durch aktivierte Ausdruck β-Galactosidase und spektrometrische Messung. Unter Verwendung dieses Tests analysieren wir routinemäßig 15-20 v-und t-SNARE-Kombinationen in einem einzigen Experiment. Mittels Durchflusszytometrie zur SNARE-Expression auf der Zelloberfläche zu messen, zu titrieren wir d...

<table border="1"><tbody><tr><td> Namen von Reagenz und Ausrüstung </td><td> Firma </td><td> Katalognummer </td></tr><tr><td> DMEM </td><td> Invitrogen </td><td> 12800-017 </td></tr><tr><td> COS-7-Zellen </td><td> ATCC </td><td> CRL-1651 </td></tr><tr><td> Tunicamycin </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T7765-5MG </td></tr><tr><td> pTet-Off </td><td> Clontech </td><td> K1620-A </td></tr><tr><td> pBI-G </td><td> Clontech </td><td> 6150-1 </td></tr><tr><td> Lipofectamin </td><td> Invitrogen </td><td> 18324-012 </td></tr><tr><td> Enzymfreien Zelldissoziationslösung </td><td> Invitrogen </td><td> 13151-014 </td></tr><tr><td> Kaninchen anti-tet Repressor polyklonalen Antikörpers </td><td> Millipore </td><td> AB3541 </td></tr><tr><td> FITC-konjugiertem Esel-anti-Maus-IgG (H + L) </td><td> Jackson ImmunoResearch </td><td> 715-095-150 </td></tr><tr><td> Laser Scanning konfokalen Mikroskop </td><td> Olymp </td><td> FV1000 </td></tr><tr><td> FACSCalibur Durchflusszytometer </td><td> BD Biosciences </td><td></td></tr><tr><td> β-Galactosidase-Enzym-Assay-System mit Reporter Lysis Buffer </td><td> Promega </td><td> E2000 </td></tr><tr><td> Modell 100-40 UV-VIS Spektralphotometer </td><td> Hitachi </td><td> C740843 </td></tr></tbody></table>

analysis of snare-mediated membrane fusion using an enzymatic cell fusion assay

Die Interaktionen von SNARE (s oluble N-Ethylmaleimid-sensitiver Faktor a ttachment Protein re Rezeptor)-Proteine ​​auf Vesikeln (v-SNARE) und Zielmembranen (t-SNAREs) katalysieren intrazellulären Vesikelfusion 1-4. Rekonstitution Assays sind für Sezieren des Mechanismus und Regulation des SNARE-vermittelte Membranfusion 5. In einer Zellfusion Assay 6,7 sind SNARE-Proteine ​​ektopisch an der Zelloberfläche exprimiert wird. Diese &quot;umgedreht&quot; SNARE-Proteine ​​Laufwerk Zell-Zell-Fusion, die belegen, dass SNAREs ausreichen, um Zellmembranen fusionieren werden. Weil der Zellfusion Assay auf mikroskopische Analyse basiert, ist es weniger effizient, wenn verwendet, um mehrere v-und t-SNARE Wechselwirkungen quantitativ zu analysieren. Hier beschreiben wir einen neuen Assay 8, SNARE-vermittelte Zellfusion Ereignisse quantifiziert durch aktivierte Ausdruck β-Galactosidase. Zweidas Tetracyclin-gesteuerten Transaktivator (tTA) und ein Reporterplasmid, das die LacZ-Gen unter Kontrolle des Tetracyclin-Response-Element (TRE-LacZ) kodiert: Komponenten des Tet-Off Genexpressionssystem 9 sind als eine Auslese-System verwendet. Wir transfizieren tTA in COS-7 Zellen, die umgedreht V-SNARE-Proteine ​​auf der Zelloberfläche (v-Zellen) und transfizieren TRE-LacZ in COS-7 Zellen, die umgedreht T-SNARE-Proteine ​​auf der Zelloberfläche (t-Zellen) . SNARE-abhängigen Fusion der v-und t-Zellen führt zur Bindung von tTA an TRE, die transkriptionale Aktivierung von LacZ und Expression von β-Galactosidase. Die Aktivität von β-Galactosidase wird quantifiziert unter Verwendung eines kolorimetrischen Verfahren durch Absorption bei 420 nm auf. Die Vesikel-assoziiertes Membranproteine ​​(Vamps) sind v-SNAREs, die in verschiedenen Post-Golgi vesikulären Kompartimenten befinden 10-15. Durch Expression VAMPS 1, 3, 4, 5, 7 und 8 auf dem gleichen Niveau, zu vergleichen wir ihre MembranfusionAktivitäten unter Verwendung des enzymatischen Zellfusion Assay. Basierend auf spektrometrische Messung, bietet dieser Test einen quantitativen Ansatz zur Analyse von SNARE-vermittelte Membranfusion und für High-Throughput-Studien.

Um eine quantitative Zellfusion Assay zu entwickeln, nutzen wir die starke Aktivierung der Transkription durch die Bindung von tTA an TRE. In Abwesenheit von tTA ist Transkription des LacZ-Gens in TRE-LacZ still. Wenn tTA vorhanden ist, bindet es an den TRE und aktiviert die Transkription der LacZ. Abbildung 1 zeigt ein Flussdiagramm der enzymatischen Zellfusion Assay. tTA in v-Zellen transfiziert, die Ausdruck v-SNARE-Proteine ​​auf der Zelloberfläche und TRE-LacZ</e...

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Analysis of SNARE-mediated Membrane Fusion Using an Enzymatic Cell Fusion Assay

Wir haben eine Zellfusion Assay, SNARE-vermittelte Membranfusion Ereignisse quantifiziert durch aktivierte Ausdruck β-Galactosidase entwickelt.

Analyse der SNARE-vermittelte Membranfusion Verwendung eines enzymatischen Cell Fusion Assay

The interactions of SNARE (soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor)  proteins on vesicles (v-SNAREs) and on target membranes ...

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