JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

כאן שיטות המשמשות כדי ללמוד את ההשפעה התפקודית של מוטציות RYR1 בא לידי ביטוי אנדוגני וירוס אפשטיין בר מונצח B-לימפוציטים, ביופסיה שריר נגזר תאי לווין המובחנים myotubes מתוארים.

Abstract

יותר מ -700 גרסאות בגן RYR1 זוהו בחולים עם הפרעות עצביות-שריריות שונות כולל רגישות היפרתרמיה ממאירה, מיופתיות ליבה ומיופתיה centronuclear. בגלל פנוטיפים מגוונים הקשורים מוטציות RYR1 זה בסיסי לאפיין את ההשפעות התפקודיות שלהם כדי לסווג וריאנטים נישאים על ידי חולים להתערבויות טיפוליות עתידיות ולזהות וריאנטים שאינם פתוגניים. מעבדות רבות התעניינו בפיתוח שיטות לאפיון תפקודי של מוטציות RYR1 המתבטאות בתאי המטופלים. לגישה זו יתרונות רבים, כולל: מוטציות מתבטאות באנדוגניות, RyR1 אינו מתבטא יתר על המידה, השימוש בתאי RyR1 הטרולוגיים המבטאים נמנע. עם זאת, מאז חולים עשויים להציג מוטציות בגנים שונים מלבד RYR1, חשוב להשוות תוצאות מחומר ביולוגי מאנשים מחסה אותה מוטציה, עם רקע גנטי שונה. כתב היד הנוכחי מתאר שיטות שפותחו כדי לחקור את ההשפעות התפקודיות של גרסאות RYR1 המובעות באנדוגניות ב: (א) וירוס אפשטיין בר הנציח לימפוציטים B אנושיים ו -(ב) תאי לווין הנגזרים ביופסיות שרירים ומובחנים לתוך מיוטיוב. שינויים בריכוז הסידן התאי המופעלים על ידי תוספת מפעילי RyR1 פרמקולוגיים מנוטרים לאחר מכן. סוג התא שנבחר נטען עם מחוון סידן פלואורסצנטי יחסטרי ושינויים תאיים [Ca2+] מנוטרים או ברמת התא הבודד על ידי מיקרוסקופיה פלואורסצנטית או באוכלוסיות תאים באמצעות ספקטרופלואורומטר. המנוחה [Ca2+], עקומות תגובת מינון אגוניסטיות משווות לאחר מכן בין תאים משליטה בריאה וחולים מחסה וריאנטים RYR1 המוביל תובנה לתוך ההשפעה התפקודית של גרסה נתונה.

Introduction

עד כה זוהו יותר מ-700 גרסאות RYR1 באוכלוסייה האנושית וקשורות להפרעות נוירו-שריריות שונות, כולל רגישות היפרתרמיה ממאירה (MHS), פעילות גופנית המושרה rhabdomyolysis, מחלת ליבה מרכזית (CCD), מחלת רב-מיני-קור (MmD), מיופתיה סנטרונוקלארית (CNM)1,2,3 ; עם זאת, מחקרים לאפיון ההשפעות התפקודיות שלהם מפגרים ורק כ -10% מהמוטציות נבדקו באופן פונקציונלי. ניתן להשתמש בגישות ניסיוניות שונות כדי להעריך את ההשפעה של גרסה RyR1 נתון, כולל transfection של תאים הטרולוגיים כגון HEK293 ו COS-7 תאים עם קידוד plasmid עבור WT מוטציה RYR1 cDNA4,5, טרנסדוקציה של פיברובלסטים עכבר דיפדי עם plasmids וקטורים קידוד עבור WT מוטציה RYR1 cDNA, ואחריו טרנסדוקציה עם myo-D ובידול לתוך myotubes6 דור של מודלים חייתיים מהונדסים הנושאים מוטציה RyR1s7,8,9, אפיון תאים מחולים המבטאים את גרסת RYR1 אנדוגני10,11,12. שיטות כאלה עזרו לקבוע כיצד מוטציות שונות משפיעות מבחינה פונקציונלית על ערוץ RyR1 Ca2+ .

כאן, שיטות שפותחו כדי להעריך את ההשפעות הפונקציונליות של מוטציות RYR1 מתוארים. פרמטרים שונים של הומאוסטזיס סידן תאי נחקרים בתאים אנושיים מבטאים אנדוגני את ערוץ הסידן RyR1, כולל מיוטיוב ווירוס אפסטין בר (EBV) לימפוציטים מונצחים B. תאים מתקבלים מחולים, מורחבים בתרבית ועמוסים במדדי סידן פלואורסצנטיים יחסטריים כגון Fura-2 או indo-1. פרמטרים אשר דווחו להיות שונה בגלל מוטציות RYR1 פתוגניים כולל מנוחה [Ca2 +], הרגישות אגוניסטים רוקח שונים ואת הגודל של מאגרי Ca2 + תאי נמדדים או ברמת התא הבודד, באמצעות מיקרוסקופיה פלואורסצנטית, או באוכלוסיות תאים באמצעות פלואורימטר. לאחר מכן, התוצאות המתקבלות בתאים מנשאי מוטציה משווות את התוצאות של בני משפחה בשליטה בריאה. גישה זו הוכיחה כי: (i) מוטציות רבות הקשורות ל- MHS מובילות לעלייה במנוחה [Ca2+] ומעבר שמאלה בעקומת תגובת המינון להפעלה של דה-קוטביות הנגרמת על ידי KCl או להפעלת RyR1 פרמקולוגית עם 4-כלורו-m-קרסול10,11,12,13; (ii) מוטציות הקשורות ל- CCD מובילות לירידה בשיא [Ca2+] שפורסמו על ידי הפעלה פרמקולוגית של RyR1 וירידה בגודל אם Ca2 + תאיים חנויות12,13,14,15; (iii) גרסאות מסוימות אינן משפיעות על Ca2 + הומאוסטזיס13. היתרונות של גישה ניסיונית זו הם: חלבון RyR1 אינו מבוטא יתר על המידה ורמות פיזיולוגיות קיימות, ניתן להנציח תאים (הן תאי שריר והן לימפוציטים B) המספקים קווי תאים המכילים מוטציות. חסרונות מסוימים מתייחסים לעובדה כי חולים עשויים לשאת מוטציות ביותר מחלבונים קידוד גן אחד המעורבים סידן הומאוסטזיס ו /או צימוד התכווצות עירור (ECC) וזה עלול לסבך מסקנות ניסיוניות. לדוגמה, שתי גרסאות JP-45 זוהו ב- MHS ואוכלוסיית הבקרה ונוכחותם הוכחו כמשפיעות על הרגישות של קולטן הדיהידרופרידין (DHPR) להפעלה16. חולים צריכים להיות זמינים, חומר ביולוגי צריך להיות שנאסף טרי ויש לקבל היתרים אתיים מוועדת האתיקה המקומית.

Protocol

הפרוטוקולים המתוארים להלן תואמים את הנחיות האתיקה של Ethikkommission Nordwest- und Zentralschweiz EKNZ.

1. הכנת אפשטיין בר מונצח B-לימפוציט קווים11

  1. לאחר הסכמה מדעת, לאסוף 30 מ"ל של דם שלם בצינורות סטריליים שטופלו EDTA מן proband נושא מוטציה RYR1 ומבני משפחה בריאים ללא מוטציה.
    הערה: שמור על כל הפתרונות סטריליים ועבוד במכסה המנוע של תרבית הרקמות.
  2. לבודד תאים מונונוקלאריים מדם שלם על ידי צפיפות של מדיית צנטריפוגה הדרגתית (למשל, פיקול-היפק, .077 גרם/ ליטר).
    1. מניחים 30 מ"ל של דם סטרילי בצינור סטרילי חרוט 50 מ"ל.
    2. מניחים את הקצה של פיפטת פסטר המכילה את מדיית צנטריפוגת שיפוע הצפיפות בתחתית הצינור ושכבה 20 מ"ל סטרילית של תמיסת מדיה שיפועית בצפיפות לאט מתחת לדם.
    3. צנטריפוגה למשך 30 דקות ב-900 x גרם ב-18°-20 מעלות צלזיוס, ללא הפסקה.
      הערה: שכבת התא המונונוקלארי מופיעה כטבעת מעוננת באינטרפאזה שבין שכבת המדיה של צנטריפוגה הדרגתית בצפיפות לבין השכבה העליונה המכילה פלזמה מועשרת בטסיות דם.
  3. עם פיפטה סטרילית להסיר בעדינות את השכבה הבין-פאזית המכילה תאים מונונוקלאריים (כ 3-5 מ"ל) ולהעביר את הפתרון לצינור חרוט סטרילי נקי 50 מ"ל.
  4. הוסיפו 20 מ"ל של תמיסת מלח פוספט (PBS) לשטיפת תאים, צנטריפוגה למשך 10 דקות ב-600 x גרם בטמפרטורת החדר והגדילו מחדש את הכדור ב-PBS. חזור על הפעולה במשך שלוש פעמים בסך הכל; פעולה זו מבטיחה שכל המדיה תוסר.
  5. לאחר השטיפה האחרונה, תאים resuspend ב 1-2 מ"ל של מדיום תרבית רקמות (RPMI בינוני בתוספת 10% סרום עגל עוברי, 2 mM L-גלוטמין, ו 100 יחידות של פניצילין וסטרפטומיצין). מקם תאים מונונוקלאריים (כ 1 x 106 תאים) בבקבוק תרבית רקמות T125 המכיל 20 מ"ל של מדיום תרבית רקמות.
  6. להדביק תאים מונונוקלריים עם וירוס אפשטיין-בר.
    1. השתמש בנתחי-על מתרביות קווי תאים B95.8 (המכילים 10 יחידות טרנספורמציה של10-2-103 יחידות טרנספורמציה/מ"ל המצוידות ב- -80 °C (70 °F) כמקור ל- EBV.
    2. Resuspend 1 x 106 תאים מונונוקלאריים בשלב 1.5 ב 20 מ"ל של מדיום תרבית רקמות לחשוף אותם 2 מ"ל של supernatant מקו התא B95.8 בנוכחות cyclosporin A (0.2 מיקרוגרם / מ"ל ריכוז סופי) לזיהום.
  7. מניחים את הבקבוקון באינקובטור תרבית תאים של 37 מעלות צלזיוס ומאפשרים לתאים לגדול. אחרי שבוע לשנות את המדיום התרבותי.
    הערה: ברגע שתאי B מתחילים להתרבות הם יוצרים גושים מוכרים וגדלים במהירות כך שניתן להרחיב ולהקפיא את התרביות.
  8. לחלץ את ה- DNA הגנומי מן EBV מונצח B-לימפוציט קווים11 כדי לאשר את נוכחות או היעדר המוטציה הנתונה.

2. מדידות תאיות Ca2+

הערה: שינויים בריכוז הסידן התאי של קווי תאי B-לימפוציטים שעברו טרנספורמציה של EBV ניתנים לניטור באוכלוסיות תאים, עם ספקטרופלואורומטר המצויד במפזר מגנטי ומחזיק cuvette להגדיר 37 °C (50 °F). לחלופין, ניתן לעקוב אחר שינויים של Ca2+ בתאים בודדים על ידי מיקרוסקופיה פלואורסצנטית. בשני המקרים תאים מוסרים מבקבוק תרבית הרקמה, נשטפים פעמיים עם הפתרון של קרבס רינגר (140 מ"מ NaCl, 5 mM KCl, 1 mM MgCl2, 20 mM HEPES, 1 mM NaHPO4, 5.5 מ"ר גלוקוז, pH 7.4 המכיל 1 mM CaCl2) ונספר .

  1. לניסויים באוכלוסיות תאים באמצעות ספקטרופלואורומטר11,13,14
    1. תאים resuspend בריכוז סופי של 1 x 107 תאים / מ"ל בתמיסה של קרבס רינגר ודגורה ב 37 °C במשך 30 דקות עם ריכוז סופי של 5 μM Fura-2/AM.
    2. תאי צנטריפוגה ב 900 x g במשך 10 דקות ו resuspened אותם בתמיסה של קרבס רינגר בריכוז של 2 x 106 תאים / מ"ל.
    3. מדוד שינויים פלואורסצנטיים (יחס 340/380 ננומטר) באמצעות ספקטרופלואורומטר המצויד ב stirrer מגנטי להגדיר במהירות מקסימלית להגדיר 37 °C (37 °F).
    4. רגע לפני הניסוי ספין תאים ב 900 x g במשך 5 דקות ב microcentrifuge במהירות resuspend הכדור ב 1.5 מ"ל של הפתרון של קרבס רינגר עם 0.5 מ"מ EGTA אבל לא הוסיף Ca2 +.
    5. מקם את התאים ב cuvette cuvette זכוכית 3 מ"ל ולרשום את יחס פלואורסצנטיות (340 ננומטר / 380 ננומטר עירור, פליטה 510 ננומטר).
    6. להשיג קו בסיס יציב (כ 30 שניות), להוסיף את הריכוז הנבחר של אגוניסט RyR1 (4-כלורו-m-cresol, או 4-cmc) ולתעד את סידן חולף.
      הערה: פתרון מלאי של 300 מ"מ של 4 ס"מ המיוצר ב- DMSO משמש כמחזר מתחיל. פתרון זה יכול להיעשות מראש, aliquoted ומאוחסן ב -20 °C (50 °F) במשך מספר חודשים.
    7. בצע ניסויים בריכוזים שונים של 4 cmc.
      הערה: כלול 75 מיקרומטר, 150 מיקרומטר, 300 מיקרומטר, 450 מיקרומטר, 600 מיקרומטר, 750 מיקרומטר עד 1 מ"מ כדי ליצור עקומת תגובת מינון של אגוניסט לעומת שינוי ב [ Ca2 +]. ריכוזי 4-cmc השונים מתקבלים על ידי הוספת הנפח המתאים של 4-cmc מפתרון המלאי, ישירות לתוך cuvette המכיל את התאים הטעונים Fura-2. לדוגמה, לריכוז סופי של 300 μM 4-cmc, 1.5 μL של פתרון המלאי מתווספים cuvette המכיל 1.5 מ"ל של תאים בפתרון של קרבס רינגר. לריכוזים אגוניסטיים נמוכים יותר, פתרון המלאי של 300 מ"מ צריך להיות מדולל ל- 75 מ"מ עם DMSO ואת הנפח המתאים שנוסף ל- cuvette המכיל 1.5 מ"ל של תאים בתמיסה של קרבס רינגר.
    8. הוסף 400 nM thapsigargin לתאים כדי לחשב את הסכום הכולל של Ca2 + נוכח בחנויות תאיות. תעד את השיא Ca2+.
    9. התווה את שיא הסידן המושרה על ידי ריכוז נתון של 4 cmc לעומת שיא הסידן המושרה על ידי thapsigargin, אשר נחשב 100% ולבנות עקומת תגובה מינון 4 cmc השוואת תאים מ proband וקרוב משפחה בריא
  2. לניסויים בתאים בודדים13
    1. לדלל פולי-L-ליצין 1:10 סטרילי H2O ולטפל מראש כיסויי הזכוכית במשך 30 דקות. אפשר לייבש אוויר מתחת למכסה המנוע סטרילי של תרבית הרקמות.
    2. להשעות מחדש EBV-לימפוציטים B-לימפוציטים לריכוז סופי של 1 x 106 תאים / מ"ל בתמיסה של קרבס רינגר המכיל 1 mM CaCl2 ולהוסיף ריכוז סופי של 5 מיקרומטר Fura-2/AM.
    3. מניחים 1 מ"ל של תאים על כיסויים שטופלו בפולי-L-ליסין ודגרה ב 37 °C בחממה תרבית תאים לח במשך 30 דקות כדי לאפשר לתאי EBV להיצמד כיסוי זכוכית במהלך הטעינה.
    4. מניחים את כיסוי תא הזילוף ומתחילים זלוף (בקצב של 2 מ"ל לדקה) עם הפתרון של קרבס רינגר המכיל 1 מ"מ Ca2 +.
    5. השתמש במיקרוסקופ פלואורסצנטי הפוך (המצויד במטרה טבילת שמן פי 40 (צמצם מספרי 0.17), מסננים (BP 340/380, FT 425, BP 500/530) כדי להקליט מדידות און-ליין, עם קובץ מצורף למצלמה מצמידה להתקן (CCD) הנשלט על-ידי תוכנה.
    6. השג תמונות במרווחי זמן של 1 שניות בזמן חשיפה קבוע (100 מילישניות עבור אורכי גל של 340 ו- 380 ננומטר. השתמש בתוכנת הדמיה כדי לנתח שינויים בפלואורסצנטיות. מדוד את ערך הפיקסלים הממוצע עבור כל תא לאורכי גל של 340 ו- 380 ננומטר13.
    7. כדי להשיג גירוי התא, להשתמש ממריץ זלוף תא עם 12 שסתומים ולהוסיף ריכוזים שונים של 4-cmc. שסתום סומק מכיל הפתרון של קרבס רינגר ללא תוספת Ca2 + בתוספת 100 μM La3+ כדי לפקח על שחרור סידן מחנויות תאיות בלבד.
    8. לבנות עקומת תגובת מינון של 4-cmc לעומת שינוי ב [Ca2+], כמתואר לעיל.

3. הכנת מיוטיוב אנושי מביופסיותשרירים 10,12,15

הערה: שיטות שונות שימשו מעבדות שונות כדי להשיג myoblasts שמקורם בתא לווין myotubes. להלן תיאור השיטה המשמשת בבאזל.

  1. לשטוף ביופסיה שריר עם PBS סטרילי כדי להסיר עודף דם לחתוך לרסיסים קטנים של כ 0.5-1 מ"מ.
  2. הכן 6 מנות תרבית רקמות היטב עם להכניס. הוסף 1.5 מ"ל של בינוני צמיחת שריר אנושי לכל באר ו 0.5 מ"ל של מדיום צמיחת שריר אנושי לכל הוספה.
    הערה: מדיום הצמיחה מורכב כדלקמן: 500 מ"ל של המדיום של נשר שונה של Dulbecco עם גלוקוז גבוה, או DMEM (4.5 מ"ג / מ"ל), המכיל 10% סרום סוס, 5 ננוגרם / מ"ל אינסולין, 3 mM גלוטמין, 600 ng / mL פניצילין G וסטרפטומיצין, ו 7 mM HEPES, pH 7.4. ניתן להשתמש גם במדיום צמיחת שריר השלד הזמינה מסחרית.
  3. מניחים 2-3 שברי שרירים קטנים בכל תוספת(איור 1A)ומכניסים מנות תרבות לאינקובטור תרבית התאים (5% CO2, 37 °C (37 °F). לאחר כ-8-10 ימים ניתן לראות תאי לוויין צומחים מתוך הביופסיה של השרירים, המחוברים לתוספת(איור 1,B ו-C, חצים).
  4. לשחרר מספר מספיק של תאים מן הביופסיה (לאחר כ 10-14 ימים), trypsinize כדלקמן:
    1. הסר את כל המדיום תרבית, לשטוף את התאים פעם אחת עם 1 מ"ל של PBS, להוסיף 0.5 מ"ל של פתרון טריפסין / EDTA (0.025% טריפסין ו 0.01% EDTA) ודגרה ב 37 °C (5 דקות.
    2. הוסף 1 מ"ל של מדיום צמיחה לתאים כדי לנטרל את ההשפעה של טריפסין ולהעביר את תאי הלוויין לתוך בקבוקון חדש של תרבית תא T25; להוסיף 3 מ"ל של בינוני צמיחה ומניחים את התאים באינקובטור תרבית תאים (5% CO2, 37 °C ).
    3. שנה את מדיום הצמיחה למחרת כדי להסיר את EDTA ולאחר מכן לשנות את המדיום פעם בשבוע.
  5. כאשר myoblasts הם כ 75% מפגש, trypsinize ולהעביר אותם על כיסוי זכוכית לטיפול למינין.
    הערה: כפרופורציה, תאים הגדלים בבקבוק T25 אחד יש להעביר על כיסוי זכוכית אחד בקוטר 43 מ"מ למינין. כיסוי הזכוכית צריך להיות ממוקם בתוך צלחת תרבית רקמות בקוטר 60 מ"מ המכיל 3 מ"ל של מדיום צמיחה.
  6. לגדל תאים על מכסה הזכוכית במדיום צמיחה באינקובטור תרבית התא (5% CO2, 37 °C) שינוי המדיום פעם בשבוע. ב 90% השפעה, לעבור בידול בינוני מורכב כדלקמן: DMEM גלוקוז גבוה (4.5 מ"ג / מ"ל), 0.5% אלבומין סרום בקר, 10 ng / mL גורם גדילה אפידרמיס, 0.15 מ"ג / מ"ל קריאטין, 5 ng / mL אינסולין, 200 mM גלוטמין, 600 ng / mL פניצילין G וסטרפטומיצין, ו 7 mM HEPES, pH 7.4). ניתן להשתמש גם במדיום בידול זמין מסחרית. שנה את מדיום הבידול פעם בשבוע.
  7. לאחר 7-10 ימים בבידול בינוני, מיוטיובים מרובי נוקלים נראים. הערכה עבור שינויים ב- [Ca2+] בתוך שבוע אחד, כמתואר להלן.

4. [Ca2+] מדידות יחסi נקבעות עם Fura-2

  1. כיסויי זכוכית עומס למיוטיובים שגדלו עם Fura-2/AM (ריכוז סופי של 5 מיקרומטר) מדולל ב- DMEM למשך 30 דקות ב 37 °C (7 °F). בקצרה, להסיר את מדיום הבידול מן זכוכית מכסה תאים גדל ולהוסיף 2 מ"ל בינוני בידול טרי. הוסף 10 μL של Fura-2 AM מפתרון מלאי של 1 mM ודגרה 30 דקות בחממה תרבית תא (5% CO2,37 °C (37 °C).
  2. העבר כיסוי זכוכית לתא הזלוף ושטוף תאים עם הפתרון של קרבס רינגר המכיל 2 מ"מ CaCl2.
  3. בצע מדידות און-ליין [Ca2+] כמתואר לעיל בסעיף תא בודד EBV עם המטרה FLUAR טבילת מים 20x (צמצם מספרי 0.17).

תוצאות

[Ca2+]i מדידות באוכלוסיות של לימפוציטים B מונצחים EBV
לימפוציטים B-לימפוציטים ראשוניים מבטאים את איזופורם RyR1 המתפקד כערוץ שחרור Ca2 + במהלך קולטן אנטיגן של תאי B מגורה תהליכי איתות17. הנצחה של תאי B עם EBV, הליך המשמש באו?...

Discussion

הפרוטוקולים המתוארים במאמר זה נוצלו בהצלחה על ידי מספר מעבדות כדי לחקור את ההשפעה של מוטציות RYR1 על הומאוסטזיס סידן. הצעדים הקריטיים של הגישות המתוארות במאמר זה עוסקים בעקרות, מיומנויות וטכניקות פולחן תאים וזמינות של חומר ביולוגי. באופן עקרוני, השימוש בלימפוציטים B מונצחים EBV הוא פשוט יותר...

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

העבודה המתוארת בכתב יד זה נתמכה על ידי מענקים מהקרן הלאומית השוויצרית למדע (SNF) ומקרן השרירים השוויצרית.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
4-chloro-m-cresolFluka24940
Blood collection tubesSarstedt172202
Bovine serum albumin (BSA)Sigma-AldrichA7906
caffeineMerk102584
Cascade 125+ CCD cameraPhotometrics
Cascade 128+ CCDPhotometrics
CreatineSigma-AldrichC-3630
DMEMThermoFisher Scientific11965092
DMSOSigma41639
EGTAFluka3778
Epidermal Growth Factor (EGF)Sigma-AldrichE9644
Ficoll PaqueCytiva17144002
Foetal calf serumThermoFisher Scientific26140079
Fura-2/AMInvitrogen Life SciencesF1201
GlutamaxThermo Fisher Scientific35050061
HEPESThermoFisher Scientific15630049
Horse serumThermo Fisher Scientific16050122
InsulinThermoFisher ScientificA11382II
IonomycinSigmaI0634
KClSigma-AldrichP9333
LamininThermoFisher Scientific23017015
LanthanumFluka61490
Microperfusion systemALA-ScientificDAD VM 12 valve manifold
Origin SoftwareOriginLab CorpSoftware
Pennicillin/StreptomycinGibco Life Sciences15140-122
Perfusion chamber POC-RPecon000000-1116-079
poly-L-lysineSigma-AldrichP8920
RPMIThermoFisher Scientific21875091
SpectrofluorimeterPerkin ElmerLS50
ThapsigarginCalbiochem586005
Tissue culture dishesFalcon353046
Tissue culture flaskFalcon353107
Tissue culture insertsFalcon353090
Trypsin/EDTA solutionThermoFisher Scientific25300054
VisiviewVisitron Systems GmbHSoftware
Zeiss Axiovert S100 TV microscopeCarl Zeiss AG
Zeiss glass coverslipsCarl Zeiss AG0727-016

References

  1. Dlamini, N., et al. Mutations in RYR1 are a common cause of exertional myalgia and rhabdomyolysis. Neuromuscular Disorders. 23 (7), 540-548 (2013).
  2. Klein, A., et al. Clinical and genetic findings in a large cohort of patients with ryanodine receptor 1 gene-associated myopathies. Human Mutation. 33, 981-988 (2012).
  3. Robinson, R., Carpenter, D., Shaw, M. A., Halsall, J., Hopkins, P. Mutations in RYR1 in malignant hyperthermia and central core disease. Human Mutation. 27 (20), 977-989 (2006).
  4. Xu, L., et al. Ca2+ mediated activation of the skeletal muscle ryanodine receptor ion channel. Journal of Biological Chemistry. 293 (50), 19501-19509 (2018).
  5. Treves, S., et al. Alteration of intracellular Ca2+ transients in COS-7 cells transfected with the cDNA encoding skeletal-muscle ryanodine receptor carrying a mutation associated with malignant hyperthermia. Biochemical Journal. 301 (3), 661-665 (1994).
  6. Nakai, J., et al. Enhanced dihydropyridine receptor channel activity in the presence of ryanodine receptor. Nature. 389 (6569), 72-75 (1996).
  7. Durham, W. J., et al. RyR1 S-nitrosylation underlies environmental heat stroke and sudden death in Y522S RyR1 knockin mice. Cell. 133 (81), 53-65 (2008).
  8. Zvaritch, E., et al. Ca2+ dysregulation in Ryr1(I4895T/wt) mice causes congenital myopathy with progressive formation of minicores, cores, and nemaline rods. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (51), 21813-21818 (2009).
  9. Elbaz, M., et al. Bi-allelic expression of the RyR1 p.A4329D mutation decreases muscle strength in slow-twitch muscles in mice. Journal of Biological Chemistry. 295, 10331-10339 (2020).
  10. Censier, K., Urwyler, A., Zorzato, F., Treves, S. Intracellular calcium homeostasis in human primary muscle cells from malignant hyperthermia susceptible and normal individuals. Journal of Clinical Investigations. 101 (6), 1233-1242 (1998).
  11. Girard, T., et al. B-lymphocytes from Malignant Hyperthermia-Susceptible patients have an increased sensitivity to skeletal muscle ryanodine receptor activators. Journal of Biological Chemistry. 276 (51), 48077 (2001).
  12. Ducreux, S., et al. Effect of ryanodine receptor mutations on interleukin-6 release and intracellular calcium homeostasis in human myotubes from Malignant Hyperthermia- Susceptible individuals and patients affected by Central Core Disease. Journal of Biological Chemistry. 279 (42), 43838-43846 (2004).
  13. Ducreux, S., et al. Functional properties of ryanodine receptors carrying three amino acid substitutions identified in patients affected by multi-minicore disease and central core disease, expressed in immortalized lymphocytes. Biochemical Journal. 395, 259-266 (2006).
  14. Tilgen, N., et al. Identification of four novel mutations in the C-terminal membrane spanning domain of the ryanodine receptor 1: association with central core disease and alteration of calcium homeostasis. Human Molecular Genetics. 10 (25), 2879-2887 (2001).
  15. Treves, S., et al. Enhanced excitation-coupled Ca2+ entry induces nuclear translocation of NFAT and contributes to IL-6 release from myotubes from patients with central core disease. Human Molecular Genetics. 20 (3), 589-600 (2011).
  16. Yasuda, T., et al. JP-45/JSRP1 variants affect skeletal muscle excitation contraction coupling by decreasing the sensitivity of the dihydropyridine receptor. Human Mutation. 34, 184-190 (2013).
  17. Sei, Y., Gallagher, K. L., Basile, A. S. Skeletal muscle ryanodine receptor is involved in calcium signaling in human B lymphocytes. Journal of Biological Chemistry. 274 (9), 5995-6062 (1999).
  18. Tegazzin, V., Scutari, E., Treves, S., Zorzato, F. Chlorocresol, an additive to commercial succinylcholine, induces contracture of human malignant Hyperthermia Susceptible muscles via activation of the ryanodine receptor Ca2+ channel. Anesthesiology. 84, 1275-1279 (1996).
  19. Kushnir, A., et al. Ryanodine receptor calcium leak in circulating B-lymphocytes as a biomarker for heart failure. Circulation. 138 (11), 1144-1154 (2018).
  20. Zullo, A., et al. Functional characterization of ryanodine receptor sequence variants using a metabolic assay in immortalized B-lymphocytes. Human Mutation. 30 (4), 575-590 (2009).
  21. Hoppe, K., et al. Hypermetabolism in B-lymphocytes from malignant hyperthermia susceptible individuals. Scientific Reports. 6, 33372 (2016).
  22. Monnier, N., et al. A homozygous splicing mutation causing a depletion of skeletal muscle RYR1 is associated with multi-minicore disease congenital myopathy with ophthalmoplegia. Human Molecular Genetics. 12, 1171-1178 (2003).
  23. Schartner, V., et al. Dihydropyridine receptor (DHPR, CACNA1S) congenital myopathy. Acta Neuropathologica. 133, 517-533 (2017).
  24. Ullrich, N. D., et al. Alterations of excitation-contraction coupling and excitation coupled Ca2+ entry in human myotubes carrying CAV3 mutations linked to rippling muscle disease. Human Mutation. 32, 1-9 (2010).
  25. Rokach, O., et al. Characterization of a human skeletal muscle- derived cell line: biochemical, cellular and electrophysiological characterization. Biochemical Journal. 455, 169-177 (2013).
  26. Zhou, H., et al. Characterization of RYR1 mutations in core myopathies. Human Molecular Genetics. 15, 2791-2803 (2006).
  27. Klinger, W., Baur, C., Georgieff, M., Lehmann-Horn, F., Melzer, W. Detection of proton release from cultured human myotubes to identify malignant hyperthermia susceptibility. Anesthesiology. 97, 1043-1056 (2002).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

172RYR1EBV

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved