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Method Article
We describe the isolation of cardiac extracellular matrix from C57Bl/6J control mice, tight-skin mice, and tight-skin mice treated with the IRF5 inhibitory peptide. We also describe the vasodilation studies on the isolated vessels from C57Bl/6J, tight-skin mice and tight-skin mice treated with the IRF5 inhibitory peptide.
The interferon regulatory factor 5 (IRF5) is crucial for cells to determine if they respond in a pro-inflammatory or anti-inflammatory fashion. IRF5's ability to switch cells from one pathway to another is highly attractive as a therapeutic target. We designed a decoy peptide IRF5D with a molecular modeling software for designing small molecules and peptides.
IRF5D inhibited IRF5, reduced alterations in extracellular matrix, and improved endothelial vasodilation in the tight-skin mouse (Tsk/+). The Kd of IRF5D for recombinant IRF5 is 3.72 ± 0.74 x 10-6 M as determined by binding experiments using biolayer interferometry experiments. Endothelial cells (EC) proliferation and apoptosis were unchanged using increasing concentrations of IRF5D (0 to 100 µg/mL, 24 h). Tsk/+ mice were treated with IRF5D (1 mg/kg/d subcutaneously, 21 d). IRF5 and ICAM expressions were decreased after IRF5D treatment. Endothelial function was improved as assessed by vasodilation of facialis arteries from Tsk/+ mice treated with IRF5D compared to Tsk/+ mice without IRF5D treatment. As a transcription factor, IRF5 traffics from the cytosol to the nucleus. Translocation was assessed by immunohistochemistry on cardiac myocytes cultured on the different cardiac extracellular matrices. IRF5D treatment of the Tsk/+ mouse resulted in a reduced number of IRF5 positive nuclei in comparison to the animals without IRF5D treatment (50 µg/mL, 24 h). These findings demonstrate the important role that IRF5 plays in inflammation and fibrosis in Tsk/+ mice.
Regulação do crescimento celular e as respostas imunitárias de morte celular é central para o papel da famia do factor de transcrição de factores de regulação de interferão. IRF5 é destacada como sendo crucial para a regulação de respostas imunes entre o tipo 1, uma resposta promover inflamatória e tipo 2, uma reparação tecidual resposta imune alvo. IRF5 é chave no cancro 1, autoimunidade e 2, 3, 4, 5.
O mouse apertado-pele (Tsk / +) é um modelo para a fibrose do tecido e esclerodermia devido a uma mutação de duplicação no gene fibrilina-1. Esta mutação resulta em uma apertada-pele e um aumento do tecido conjuntivo. Estes ratinhos desenvolvem inflamação do miocárdio, fibrose e insuficiência cardíaca, finalmente, 5, 6, 7,> 8, 9. A esclerodermia é uma doença fibrótica autoimune que afecta cerca de 150.000 pacientes nos Estados Unidos 6. As principais características desta doença são a fibrose dos órgãos internos, incluindo o coração 7, 8, 9, 10, 11.
A natureza do estudo exigiram a concepção de um peptídeo inibidor. A abordagem software foi escolhido em detrimento de uma abordagem tradicional usando uma exibição de fagos. A abordagem de software é mais fácil e menos demorado. O banco de dados RCSB é usado para identificar os sítios de ligação apropriados 12. Para estudar a interação do peptídeo recém-projetado com a proteína recombinante e concentrar-se nos parâmetros de ligação, foi usada uma técnica chamada interferometria biolayer. Biolayer interferometria é um biossensor baseado technique que determina a afinidade de ligação, de associação e dissociação usando um biossensor e uma amostra de ligação. O biossensor pode ser fluorescente, luminescently, radiometricamente e colorimetricamente marcado. A medição baseia-se na adição de massa ou assemelha-se a depleção de associação e de dissociação 13, 14. O objetivo deste estudo foi compreender o papel da IRF5 na inflamação do miocárdio e fibrose. O objetivo era ter uma visão sobre o papel da IRF5 no desenvolvimento de fibrose tecidual e esclerodermia.
Este estudo foi realizado em estrita conformidade com as recomendações do Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório do National Institutes of Health. O protocolo foi aprovado pelo Institutional Animal Care e Use Committee (Protocolo: AUA # 1517). Toda pesquisa envolvendo ratos foi realizado em conformidade com a política PHS.
1. Projeto de Decoy Peptide
2. Biolayer interferometria (BLI)
NOTA: A purificação para IRF5 recombinante foi terceirizada. 16
3. apoptose e proliferação Ensaios
4. Avaliação da IRF5 e ICAM-1 na audiçãot
5. Avaliação do número de células inflamatórias após IRF5 Inibição
6. celular vasodilatação dependente após IRF5 Inibição
7. Isolamento de Cardiologia Matriz Extracelular
8. Avaliação da translocação nuclear por Immunohistochemistry
9. Estatisticas
Os resultados demonstrados na Figura 1 mostra como criar um peptídeo. A Figura 1, superior esquerdo, mostra a região (entre os 2 setas amarelas, aminoácidos (aa) 425-436) em IRF5 que é fosforilado por um número de quinases. Figura 1, canto superior direito, mostra um oval amarelo onde domínio fosforilada de IRF5 liga. A estrutura dimérica de 3DSH foi rodado para observar uma fenda ou vale para a esquerda da hélice 2 (aa303-312). ...
O objetivo era projetar um inibidor IRF5 para elucidar o papel do IRF5 sobre a inflamação, fibrose e função vascular nos corações de TSK / + camundongos. As descobertas são que IRF5D não induziu a proliferação ou a apoptose. Além disso, a inflamação foi reduzida e a função vascular melhorada. Estes dados sugerem que IRF5 desempenha um papel mecanicista importante no desenvolvimento de inflamação e fibrose no coração de TSK / + ratinhos e que tem o potencial de servir como um alvo terapêutico.
The authors declare that they have no competing financial interests.
This work was supported by NIH grants HL-089779 (DW), HL-112270 (KAP) and HL-102836 (KAP) and Cimphoni Life Sciences (part of DW salary). The authors thank Meghann Sytsma for editing the manuscript.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Triton X 100 | Sigma Aldrich | X100- 100ml | |
Alexa 488-labeled goat anti-mouse IgG antibody | Thermo Fisher | A11001 | |
Bardford reagent | Thermo Fisher | 23200 | Pierce |
Biosensors | Forte-Bio | MR18-0009 | |
CD64 (H-250) | Santa Cruz Biotechnologies | sc-15364 | |
CellEvent Caspase-3/7 Substrate | Thermo Fisher/Life Technologies | C10427 | |
CellTiter AQueous One Solution Cell Proliferation Assay kit | Promega | G3580 | Promega |
DAPI (4′,6-diamidino-2-phenylindole) | Thermo Fisher | D-1306 | 1:1,000 dilution in PBS |
donkey anti rat Alexa 488 | Thermo Fisher | A-21208 | 1:1,000 dilution in PBS |
ECL plus | GE healthcare/Amersham | RPN2133 | After a lot of trial and error we came back to this one |
Eclipse TE 200-U microscope with EZ C1 laser scanning software | Nikon | ||
goat anti rabbit Alexa 488 | Thermo Fisher | A-11008 | 1:1,000 dilution in PBS |
HRP anti-goat | Santa Cruz Biotechnologies | sc-516086 | !:10,000 dilution in TBS |
HRP donkey anti-mouse | Santa Cruz Biotechnologies | sc-2315 | 1:10,000 dilution in TBS |
ICAM-1 antibody | Santa Cruz Biotechnologies | sc-1511 | 1:200 dilution in PBS |
IRF5 antibody (H56) | Santa Cruz Biotechnologies | sc-98651 | |
Micro plate reader Elx800 | Biotek | ||
NIMP neutrophil marker | Santa Cruz Biotechnologies | sc-133821 | 1:200 dilution in PBS |
Octet RED | Forte Bio | protein-protein binding | |
Peptide design Medit SA software | RCSB.org | ||
Recombinant IRF5 protein synthesis | TopGene Technologies | protein expression, synthesis service | |
sodium dodecyl phosphate | Sigma Aldrich | 436143 | detergent |
Ketamine | Pharmacy | Schedule III controlled substance, presciption required | |
Xylazine | MedVet | ||
3.5X-45X Trinocular Dissecting Zoom Stereo Microscope with Gooseneck LED Lights | Am Scope | SKU: SM-1TSX-L6W | |
Zeba Desalting Columns | Thermofisher | 2161515 | |
Endothelial Basal Media EBM Bullet kit | Lonza | CC-3124 | kit contains growth supplemets |
VIA-100K | Boeckeler Instruments | ||
4 - 15% TGX gel | Bio-Rad | 5671081 | |
MedSuMo software | Medit, Palaiseau, France | ||
Laemmli Buffer | BioRad |
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