A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
כאן, אנו מציגים עבור הרומן הפער צומת תקשורת המערכת assay המיועד להקרנה תפוקה גבוהה של הפער להתכוונן צומת כימיקלים גילוי תרופות רעילות הערכת פרוטוקול.
הפער צמתים (GJs) הם ערוצי קרום התא לאפשר דיפוזיה של מולקולות קטנות יותר מאשר 1 kDa בין תאים סמוכים. כפי שהם תפקידים פיזיולוגיים ופתולוגיים, יש צורך של תפוקה גבוהה ההקרנה (HTS) מבחני לזהות GJ מאפננים במבחני גילוי של הרעלים סמים. Assay המערכת-צומת תקשורת (I-YFP-GJIC) הרומן יודיד-צהוב הניאון חלבון-gap ממלא את הצורך הזה. זה וזמינותו מבוססת תא כולל תאים מקבל ושל התורמים מתוכננים לבטא stably משתנה צהוב חלבון פלואורסצנטי (YFP), זריחה של מי הוא ברגישות מתרצה יודיד, או SLC26A4, טרנספורטר יודיד, בהתאמה. כשנוספת יודיד לתרבות מעורב מסוגי תאים שני, הם להזין את תאי התורם באמצעות המשגר SLC26A4, טשטוש לתאים סמוכים מקבל דרך GJs איפה הם להרוות את פלורסצנטיות YFP. קרינה פלואורסצנטית YFP נמדד טוב מאת טוב במצב קינטי. הקצב quenching YFP משקף פעילות GJ. וזמינותו הוא אמין ומהיר מספיק כדי לשמש עבור HTS. הפרוטוקול עבור וזמינותו אני-YFP-GJIC באמצעות תאי LN215, תאים אנושיים glioma, מתואר.
הפער צמתים (GJs) לשמש ערוצי המערכת לאפשר פעפוע של מולקולות קטנות של < kDa 1 כגון חומרים מזינים, מטבוליטים מולקולות איתות בין תאים סמוכים. האלמנטים מהחיבור כוללים hemichannel או connexon בכל תא, ומהווה כל connexon connexins (Cxs) 61. GJs ו Cxs שימשו מבחני הרעלים של חומרים מסרטנים כגון פחמימנים ארומטיים polycyclic (הפה), אשר GJ מעכבי2,3,4. GJIC שיבשו נמצא קשור nongenotoxic carcinogenesis5,6. טיפולית כמטרה פוטנציאליים, מעורבות GJ דווחה ב תתי סוגים מסוימים של7,התקפים8, הגנה מפני הלב והמוח איסכמיה/פגיעה reperfusion פציעה9, מיגרנה עם אאורה10, שיכרון פגיעה בכבד6,11,12ריפוי הפצע. תפוקה גבוהה ההקרנה (HTS) מבחני נדרשים כדי לזהות להתכוונן GJ כימיקלים או נוגדנים לגילוי סמים, עבור מבחני רעלים, וכדי לזהות הרגולטורים הסלולר הרומן של פעילות GJ. מבחני HTS יכול לשמש גם כדי לחקור מבנה-פעילות הגומלין של GJ מאפננים2,13,14,15.
כמה מבחני GJIC כוללים העברת צבע או טכניקות מלחציים תיקון כפול. לוציפר צהוב CH (LY) ו- calcein acetoxymethyl אסתר (calcein-AM) שימשו מבחני העברת צבע. התאים אינם חדיר כדי LY, אשר הציג microinjection, מגרדים טעינה או אלקטרופורציה. פעם אחת בתוך התא, LY מתפשט לתוך השכנה תאים באמצעות GJs, פעילות GJ הוא לבדיקה על פי מידת ה-הגירה LY16. מבחני Calcein-אם כרוכים בדרך כלל הפער-זריחה התאוששות לאחר17,photobleaching18. Calcein-אם הוא צבע התא-permeant זה מומר intracellularly calcein אטום על ידי esterase מהותי. וזמינותו מחייבת מיקרוסקופ קונפוקלי להתבונן בהעברת calcein-אם בתוך תא מן הסובבים אותו בעקבות לייזר photobleaching. אם GJs פונקציונלי קיימות, calcein-אם תאים סמוכים מזין את התאים photobleached, ידי קרינה פלואורסצנטית הוא התאושש. פעילות GJ הוא לבדיקה על פי מידת פלורסצנטיות שחזור של תאי photobleached. צבע-העברת מבחני מפרך וצורכת זמן או בעלי רגישויות נמוכה. תיקון כפול מחבר חובק למעקה היא שיטת אלקטרופיזיולוגיות המודד מוליכות מהחיבור. . זה רגיש יחסית, עם תלות ישירה של מוליכות על מספר GJs פתוח19; עם זאת, כל דבר טכנית אחר, זמן רב ויקר20 הבדיקה אני-YFP-GJIC פותחה לשימוש ב- HTS.
איור 1 מדגימה את הרכיבים ואת השלבים של GJIC-YFP וזמינותו, אשר מנצל תאים מקבל ביטוי variant YFP רגיש יודיד הנושאת H148Q ו- I152L (YFPקי) ותאים התורם לבטא של טרנספורטר יודיד (SLC26A4)21 . שתי מוטציות שישאו YFPקי לאפשר שכבתה של קרינה פלואורסצנטית מאת יודיד22. Iodides מתווספים מקבל תרבותי משותף ותאים התורם; הם לא תזין את התאים מקבל, אבל שנלקחה על ידי למעליות SLC26A4 נוכח בתאי התורם. Iodides בתאי התורם מפוזרת באמצעות GJs מתפקדת לתאים סמוכים מקבל שבו הם להרוות את פלורסצנטיות YFPקי . אם GJs סגורים או נחסם על-ידי מעכבי, יודיד אין באפשרותך להזין את התאים מקבל כדי להרוות את קרינה פלואורסצנטית. הקצב quenching YFPקי משקף פעילות GJ. הנוהל וזמינותו של GJIC-YFP הוא לא מסובך ולא זמן רב. זה תואם HTS והוא יכול לשמש כדי לבדוק את ההשפעות של מספר רב של תרכובות בפעילות GJ בתקופה קצרה יחסית. זה דורש רק מקבל תאי התורם ואת שני פתרונות מלח מאוזנת. הפרוטוקול המתואר להלן מבוססת על תאים LN215 Cx העיקרי שלו הוא Cx4321. הקולטן LN215-YFPקי ואת LN215-אני תאי התורם− היו שנוצר על ידי התמרה חושית עם lentiviruses לבטא YFPקי או SLC26A421,23.
1. דור של lentiviruses לבטא YFPקי ו- SLC26A4
2. דור של LN215-YFPקי ו LN215-אני− תאים על-ידי התמרה חושית lentiviral
3. הכנת הפתרונות הנדרשים עבור וזמינותו
4. ציפוי LN215-YFPקי של LN215-אני− תאים
5. ביצוע וזמינותו GJIC -YFP
הערה: שימוש במיקרוסקופ זריחה עם 20 x הגדלה ומסנן GFP כדי לבדוק את הצלחות 96-ובכן להיות בטוח שם אין גושים של LN215-YFPקי או תאים LN215-SLC26A4 וכי התרבויות תא הם confluent באופן מלא והופץ טוב לפני ביצוע וזמינותו.
6. חישוב של פעילות GJIC
עשרים ותשע 96-ובכן תרבות צלחות שימשו למסך כימיקלים, 2320 לזהות את הרומן מאפננים GJIC-YFP GJIC assay באמצעות LN215-YFPקי LN215-אני− תאים. התוצאות המתקבלות עם צלחת נציג מוצגים באיור2. האחוז של קרינה פלואורסצנטית YFP היטב כל מוצג כתרשים קווי איור 2
הבדיקה אני-YFP-GJIC יכול לשמש עבור HTS כי זה חזקה, מהירה וזולה. Assay HTS נחשבת חזקה אם ז '-פקטור הוא מעל 0.525. מבחני לראות ג'אנג et al. לתיאור של ניתוח סטטיסטי המשמש כדי לבדוק את התאמת HTS25. כאשר תאים LN215 שימשו, ז '-גורם היה > 0.5 ללא כל אופטימיזציה וזמינותו. אם סוגי תאים אחרים משמשים וז?...
המחברים יש שאין ניגודי אינטרסים לחשוף.
מחקר זה נתמך על-ידי התוכנית מחקר מדעי בסיסי דרך לאומי מחקר קרן של קוריאה (ב- NRF) ממומן על ידי משרד החינוך (2011-0023701, 2016R1D1A1A02937397, ו 2018R1A6A1A03023718).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
96-well plate | SPL | 30096 | |
Calcium chloride (CaCl2) | Sigma | C5670 | I-solution |
D-(+)-Glucose | Sigma | G7021 | C-solution, I-solution |
Dimethyl sulfoxide (DMSO) | sigma | 276855 | |
HEPES | Sigma | RES6003H-B7 | C-solution, I-solution |
Lipofectamine 2000 | Invitrogen | 11668-027 | transfection reagent |
Magnesium chloride hexahydrate (MgCl2 6H2O) | Sigma | M2393 | C-solution |
Microplate reader | BMG LabTech | POLARstar Omega 415-1618 | |
pMD2.G | Addgene | #12259 | |
Polybrene | sigma | H9268 | |
Poly-L-lysine solution | sigma | P4707 | |
Potassium chloride (KCl) | Sigma | P5405 | C-solution, I-solution |
psPAX2 | Addgene | #12260 | |
Puromycin Dihydrochloride | sigma | P8833 | |
Sodium chloride (NaCl) | Sigma | S5886 | C-solution, I-solution |
Sodium hyroxide (NaOH) | Sigma | S2770 | |
Sodium Iodide (NaI) | Sigma | 383112 | I-solution |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved