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Method Article
Qui si descrive un protocollo che le coppie due tecniche di proteomica, cioè 2-dimensionale elettroforesi (2DE) e spettrometria di massa (MS), per identificare differenzialmente espressi / proteine modificate post-traduzionali tra due o più gruppi di campioni elementari. Questo approccio, insieme a esperimenti funzionali, permette l'identificazione e la caratterizzazione di marcatori prognostici / bersagli terapeutici.
L'identificazione di molecole coinvolte nell'iniziazione e progressione tumorale è fondamentale per la biologia comprensione della malattia e, di conseguenza, per la gestione clinica dei pazienti. Nel presente lavoro descriviamo un approccio proteomico ottimizzato per l'identificazione di molecole coinvolte nella progressione della leucemia linfocitica cronica (CLL). Nel dettaglio, lisati di cellule leucemiche sono risolte da 2-dimensionale elettroforesi (2DE) e visualizzate come "macchie" sui gel 2DE. Analisi comparativa delle mappe proteomiche permette l'identificazione delle proteine differenzialmente espressi (in termini di abbondanza e modificazioni post-traduzionali) che vengono raccolti, isolato e identificato da spettrometria di massa (MS). La funzione biologica dei candidati individuati può essere controllata con diversi saggi (cioè la migrazione, adesione e polimerizzazione F-actina), che abbiamo ottimizzato per le cellule leucemiche primarie.
Leucemia linfocitica cronica (CLL), la leucemia dell'adulto più comune nei paesi occidentali, deriva dall'accumulo di monoclonali CD5 + linfociti B neoplastici ed è clinicamente molto eterogenea. Può essere presente come una forma di pre-leucemiche, definito come linfocitosi monoclonale delle cellule B (MBL) 1,2,3. In altri casi la malattia può apparire sia con un decorso clinico indolente, che può rimanere stabile per anni prima di avere bisogno del trattamento, o come una malattia chemorefractory progressiva con prognosi infausta nonostante la terapia. Infine, si può progredire in un linfoma di alto grado spesso letali (sindrome di Richter-RS) 2,3,4. I pazienti sono di solito classificati in due sottogruppi principali: il bene e il male prognosi, sulla base di un insieme di fattori prognostici che fornisce informazioni complementari sui predittori di outcome malattia e la sopravvivenza. Eterogeneità clinica probabilmente riflette l'eterogeneità biologica. Un certo numero di genetica, microambientali e cefattori llular hanno dimostrato di concorrere alla patogenesi della malattia anche se sono stati trovati 5 meccanismi unificanti. In particolare, diversi studi hanno dimostrato che le differenze nel decorso clinico della malattia può essere in parte spiegato con la presenza (o l'assenza) di alcuni marcatori biologici che hanno un valore prognostico 6,7,8. Questi dati hanno dimostrato che una migliore comprensione della biologia della malattia potrebbe fornire spunti ulteriori per la gestione clinica della patologia, tramite l'identificazione di entrambi i marcatori prognostici e bersagli terapeutici.
L'obiettivo del presente lavoro è quello di mostrare come una combinazione di diverse tecniche di proteomica può essere utilizzato per l'identificazione di proteine coinvolte nella LLC insorgenza e la progressione. Il nostro approccio dimostra che è possibile unire insieme proteomica di base e dati clinici 5.
Nella presente flusso di lavoro, primarie cellule leucemiche di pazienti selezionati(Buono vs cattivo prognosi) sono isolati e lisati cellulari vengono poi utilizzati per ottenere mappe proteomiche. 2DE permette la caratterizzazione del profilo proteomico di una popolazione di cellule, comprese le modificazioni post-traduzionali, dando così informazioni indirette sull'attività biologica di ciascuna proteina. Lisati cellulari totali vengono risolti da una prima pista di dimensione in base al punto isoelettrico, seguita da una seconda dimensione eseguito su un gel di poliacrilammide che risolve le proteine in base al loro peso molecolare. Analisi comparativa delle mappe proteomiche permette l'identificazione delle proteine differenzialmente espresse (sia in termini di abbondanza e modificazioni post-traduzionali) come macchie sul gel che possono essere tagliati e analizzati da spettrometria di massa. Il ruolo di ciascun candidato può essere poi sfruttata da diversi saggi.
Tale approccio, limitato alla CLL nel manoscritto corrente, può essere facilmente esteso ad altre malattie / campioni, fornendo così informazioni sulla proteomic / differenze biologiche tra i due gruppi (cioè patologiche vs normale, stimolati vs non stimolato, wild-type vs knockdown).
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NOTA: Tutti i campioni di tessuto sono stati ottenuti con l'approvazione del Comitato Etico dell'Ospedale San Raffaele (Milano, Italia).
1 campioni di tessuti umani e purificazione delle cellule (Figura 1)
NOTA: i linfociti leucemiche sono stati ottenuti da sangue periferico (PB) di pazienti affetti da LLC, diagnosticati secondo Mulligan et al 9.
1.1) La separazione delle cellule leucemiche da PB
1.2) Valutazione Purezza
NOTA: La purezza di tutti i preparati deve essere sempre superiore al 99%.
1.3) I campioni di archiviazione
2. elettroforesi bidimensionale (2-DE) (Figura 2)
2.1) Isoelettrofocalizzazione (IEF)
2.2) SDS-PAGE
2.3) Macchia d'argento per la preparativa Gel
FIXER | 50% Metanolo 12% di acido acetico 0,05% formalina | 2 ore (o tutta la notte) * |
TAMPONE DI LAVAGGIO | 35% Ehanol | 20 min (ripetere l'operazione per tre volte) |
SENSIBILIZZAZIONE | 0,02% di sodio tiosolfato | 2 min |
WASH | H 2 O | 5 min (ripetere il passo tre volte) |
ARGENTO NITRATO | 0,2% di nitrato d'argento 0,076% formalina | 20 min |
WASH | H 2 O | 1 min (ripetere il passaggio due volte) |
SVILUPPATORE | 6% di sodio carbonato 0,0004% di sodio tiosolfato 0,05% di formalina | Fino a quando la colorazione è sufficiente |
Stop | 50% Metanolo | 30 min |
* 2 ore è il tempo minimo richiesto per la fissazione delle proteine |
Tabella 1.
NOTA: spot proteici possono essere visualizzati mediante colorazione gel con MS macchia d'argento compatibile 11. Tutte le soluzioni necessarieper la colorazione argento sono elencati nella Tabella 1.
2.4) Gel Acquisizione e Analisi
3. Proteina Identificazione mediante MALDI-TOF MS analisi (Figura 3)
3.1) digestione delle proteine
3.2) Spettrometria di Massa Analisi (tecnica di goccia secchi)
4. citoscheletro Attività saggi (Figura 4)
NOTA: Risospendere le cellule purificate nel passo 1 a completo RPMI (10 6 cellule / 200 ml).
4.1) Migrazione Assay. Questo test consente la quantificazione della capacità migratoria delle cellule analizzate (linfociti). Utilizzare una camera transwell di 6,5 mm di diametro e 5,0 micron dimensione dei pori ed eseguire il test in triplice copia. Ottimizza le dimensioni dei pori e tempo di migrazione (Step 4.1.3) nel caso di diversi tipi di cellule.
4.2) saggi di adesione. Questo test consente di misurare la capacità di adesione delle cellule. Eseguire il test in triplice copia.
4.3) test di polimerizzazione. Questo è un saggio colorimetrico che quantifica F-actina polimerizzazione. Eseguire il test in triplice copia.
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Abbiamo isolato le cellule B leucemiche primarie formano PB di pazienti affetti da LLC e abbiamo analizzato le mappe proteomiche. I campioni (n = 104) sono stati raggruppati in due sottoinsiemi principali in base alle caratteristiche cliniche di ciascun paziente (cattiva prognosi vs buona prognosi) ed è stata eseguita l'analisi comparativa dei gel 2DE.
L'identificazione analisi ha permesso di spot differenzialmente espressi tra i due sottoinsiemi (in termini di presenza / a...
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Lo scopo di questo manoscritto è di descrivere un protocollo ottimizzato per l'identificazione di molecole coinvolte nella patogenesi della LLC, anche se questo approccio può essere esteso ad altre malattie e / o altri tipi di campioni 16-18. Confrontando i profili proteomici di 2 sottogruppi di pazienti con LLC, buoni vs cattivi prognosi 19, abbiamo dimostrato che differiscono per lo stato di fosforilazione di HS1 e che la sua attivazione colpisce la migrazione e l'adesion...
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The authors have nothing to disclose.
Ringraziamo il Neoplasie Unità linfoide, Elisa dieci Hacken, Lydia Scarfò, Massimo Alessio, Antonio Conti, Angela Bachi, e Angela Cattaneo.
Questo progetto è stato sostenuto da: Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro AIRC (Investigator Grant e Programma Speciale di Oncologia Molecolare Clinica - 5 per mille 9965 #)
CS e BA progettato lo studio, eseguito gli esperimenti, hanno analizzato i dati e scritto il manoscritto. MTSB, UR, FBPR assistito nella scrittura del manoscritto. PG e FCC progettati campioni Lo studio ha fornito dei pazienti e dati clinici.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
Acetonitril | MERCK | 61830025001730 | |
Ammonium Bicarbonate | SIGMA | A6141-500G | |
1,4-Dithioerythritol | SIGMA | D9680-5G | |
Iodoacetamide | SIGMA | I6125-25G | |
Calcium chloride dihydrate | SIGMA | 223506-25G | |
Trypsin, Sequencing Grade | ROCHE | 11418475001 | |
α-cyano-4-hydroxycinnamic acid | SIGMA | C2020-10G | |
Trifluoroacetic acid | SIGMA | T6580 | |
ZipTipµ-C18 | MILLIPORE | ZTC18M096 | |
RosetteSep Human B Cell Enrichment Cocktail | STEMCELL | 15064 | |
PBS | EUROCLONE | ECB4004L | |
FBS | DOMINIQUE DUTSCHER | S1810 | |
Lymphoprep | SENTINEL DIAGNOSTICS | 1114547 | |
Trypan Blue | SIGMA | T8154 | |
CD19 | BECKMAN COULTER | 082A07770 | ECD |
CD5 | BECKMAN COULTER | 082A07754 | PC5 |
CD3 | BECKMAN COULTER | 082A07746 | FITC |
CD14 | BD | 345785 | PE |
CD16 | BECKMAN COULTER | 082A07767 | PC5 |
CD56 | BECKMAN COULTER | 082A07789 | PC5 |
Ettan IPGphor 3 Isoelectric Focusing Unit | GE-Healthcare | 11-0033-64 | |
Urea | SIGMA | U6504 | |
Tris-Hcl Buffer | BIO-RAD | 161-0799 | |
CHAPS | SIGMA | C2020-10G | |
DTT | SIGMA | D9163-5G | |
IPGstrips | GE-Healthcare | 17-1233-01 | Linear pH 4-7 18cm |
IPGbuffer | GE-Healthcare | 17-6000-86 | pH 4-7 |
Glycerol | SIGMA | G6279 | |
PROTEAN II XL Cell | BIO-RAD | 165-3188 | |
SDS | INVITROGEN | NP0001 | |
Acrilamide | BIO-RAD | 161-0156 | |
Agarosio | INVITROGEN | 16500 | |
Methanol | SIGMA | 32213 | |
Acetic Acid | VWR | 631000 | |
Formalin | BIO-OPTICAL | 05-K01009 | |
Ethanol | VWR | 9832500 | |
Sodium Thiosulfate | FLUKA | 72049 | |
Silver Nitrate | FLUKA | 85228 | |
Molecular Dynamics Personal SI Laser Densitometer | Amersham Biosciences | ||
ImageMaster 2D Platinum 5.0 | Amersham Biosciences | ||
Sodium Carbonate | MERCK | A0250292 | |
MALDI-TOF Voyager-DE STR | Applied Biosystems | ||
Data Explorer software (version 3.2) | Applied Biosystems | ||
transwell chambre 6.6 mm diameter | CORNING | 3421 | |
RPMI | EUROCLONE | ECB2000L | WITH L-GLUTAMINE |
Gentamicin | SIGMA | G1397 | |
SDF-1 | PREPROTECH | 300-28A | |
Flat-bottom 96-well plate | BECTON DICKINSON | 353072 | |
BSA | SANTA CRUZ | 9048-46-8 | |
ICAM-1 | R&D Systems | 720-IC | |
CMFDA | Life Thechnology | C7025 | Green |
IgM | SOUTHERNBIOTECH | 2020-02 | |
Paraformaldehyde | SIGMA | P6148 | |
Saponine | SIGMA | S-7900 | |
Phalloidin | Life Thechnology | A12379 | Alexa fluor 488 |
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