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Neste Artigo

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Resumo

Uma construção que codifica TMEM184A com uma marcação GFP no carboxi-terminal concebido para expressão eucariótica, foi empregue em ensaios desenhados para confirmar a identificação de um receptor TMEM184A como heparina em células vasculares.

Resumo

Quando novas proteínas são identificados através de análise de isolamento e bioinformática à base de afinidade, eles são muitas vezes não caracterizados em grande parte. Os anticorpos contra os péptidos específicos dentro da sequência prevista permitir que algumas experiências de localização. No entanto, outros possíveis interacções com os anticorpos muitas vezes não podem ser excluídos. Esta situação constituiu uma oportunidade para desenvolver um conjunto de ensaios dependentes da sequência da proteína. Especificamente, foi obtida uma construção contendo a sequência de gene acoplado à sequência codificante de GFP na extremidade C-terminal da proteína e utilizados para estes fins. Experimentos para caracterizar localização, afinidade do ligando, e ganho de função foram originalmente concebidos e realizados para confirmar a identificação de TMEM184A como um receptor heparina 1. Além disso, a construção pode ser utilizada para estudos abordando questões de topologia de membrana e as interacções proteína-ligando detalhados. O presente relatório apresenta arange de protocolos experimentais com base na GFP-TMEM184A expresso em células vasculares que poderia ser facilmente adaptada para outras novas proteínas.

Introdução

Identificação de proteínas candidatas para novos funções muitas vezes depende protocolos de isolamento à base de afinidade, seguido por determinação da sequência parcial. Exemplos recentes de proteínas recentemente identificados incluem proteína transmembranar 184A (TMEM184A), um receptor de heparina identificado após interacções de afinidade de heparina 1, e TgPH1, um proteína do domínio de homologia que se liga plecstrina PI fosfoinositida (3,5) P 2 2. Outro novo identificação de proteínas envolve a análise de sequência directa de péptidos, tais como que por Vit, et ai. que usou peptídeos transmembrana para identificar produtos de proteínas de genes previamente descaracterizados 3. Do mesmo modo, a identificação de sequências de proteína nova pode ser realizada utilizando bioinformática procura de famílias de proteínas previamente caracterizadas como a identificação de novas proteínas 4TM 4. Exame de sequências de genes da família aquaporin tem alpor isso permitiu a identificação de novos membros com novas funções 5. Após a identificação, análise da função da proteína é tipicamente um passo seguinte, que pode, por vezes, ser examinada utilizando um ensaio específico da função da proteína, tais como no caso aquaporina.

Quando possível, a função de uma proteína recentemente identificada pode ser examinada com enzimática específica ou ensaios in vitro de função semelhante. Porque muitas funções de novas proteínas dependem de interacções complexas que ocorrem apenas em células intactas ou organismos, em ensaios in vitro não são sempre eficazes. No entanto, os ensaios in vivo devem ser concebidos de tal maneira que eles dependem da sequência do gene. Em cultura de células, e / ou organismos modelo simples, knockdown pode fornecer elementos de prova para a identificação / função da proteína 6. Com novas proteínas identificadas como notado acima, é muitas vezes insuficiente para derrubar simplesmente uma proteína para confirmar a função, umad o desenho de ensaios funcionais in vivo que dependem da sequência do gene torna-se importante para a caracterização de novas proteínas.

A recente identificação de TMEM184A como um receptor de heparina (que modula a proliferação no músculo liso vascular e respostas inflamatórias em células endoteliais), utilizando cromatografia de afinidade e de MALDI MS 1, 7 fornecido uma oportunidade para desenvolver um conjunto de ensaios após knockdown produziu resultados consistentes com a identificação . Uma revisão recente confirmou que a heparina interage especificamente com muitos factores de crescimento, os seus receptores, os componentes da matriz extracelular, adesão celular, receptores e outras proteínas 8. No sistema vascular, a heparina e os proteoglicanos de sulfato de heparano (contendo cadeias de sulfato de heparano de uma estrutura semelhante à heparina) interagem com várias centenas de proteínas 9. Para confirmar funcionalmente that TMEM184A estava envolvido com a captação de heparina e de ligação, as técnicas que empregaram a construção de gene para TMEM184A foram desenvolvidos. O presente relatório inclui um conjunto de ensaios com base em um GFP-TMEM184A construção para utilização em confirmando a identidade do TMEM184A como um receptor de heparina.

Protocolo

1. Projeto de uma construção GFP-proteína

  1. Compra, ou de design e construção, uma construção GFP baseada na proteína em questão.
    NOTA: Para uma construção de compra, vectores convencionais estão disponíveis a partir de laboratórios comerciais que incluem parte ou a totalidade dos seguintes sugestões: Para uma proteína de membrana, seleccionar um local no terminal C da GFP, porque é menos provável que interfira com o tráfico de proteína de membrana. Considere uma extensão entre o gene de interesse e o GFP se há razão para acreditar que o C-terminal da proteína em questão é compactamente dobrada em um domínio da proteína. Escolha do construto de expressão de células eucarióticas geral, mas permitem construir a produção em sistemas bacterianos. Incluir um sítio de clivagem (tais como para a protease de TEV), através da qual a GFP pode ser removido se desejado para algumas experiências em que o GFP poderiam interferir com a actividade da proteína. Adicionar outras inserções tais como uma tag adicional para localização ou afinidade eminteracções (por exemplo, His6). Este não foi necessário para os ensaios aqui descritos, mas pode facilitar a outros ensaios, ou seja útil directamente adjacente ao gene, antes da GFP, se a remoção de GFP é desejado.

2. GFP-TMEM184A Expressão em células vasculares

  1. Cultura endoteliais ou células do músculo liso vasculares em 0,2% de gelatina revestidas placas de cultura de tecidos como relatado anteriormente 1, 6, 7.
  2. Adicionar solução 5 ml de cultura de células de tripsina (0,5% w / v) a uma enxaguado 100 mm, ou maior, prato confluente de células. Incubar a 37 ° C até as células são apenas libertado a partir da placa, e transferência das células para um tubo de centrífuga de polipropileno estéril.
  3. Adicionar um inibidor de tripsina (por exemplo, um volume igual de meio de cultura normal), tal como utilizado na cultura de rotina, para a solução de células / tripsina para limitar a actividade da tripsina. Sedimentar as células durante 5 min a aproximdamente 600 xg (ou a velocidade adequada e tempo para simplesmente agregar as células de cultura de tecido normal). Aspirar o sobrenadante.
  4. Ressuspender as células em 1 ml de tampão de electroporação HeBS (Hepes-solução salina tamponada), que limitam a quantidade de tempo são células na pelete ou suspensão. Coloque a suspensão de células em gelo e realizar etapas restantes no gelo.
    NOTA: pelota pode ser lavada uma vez com HeBS antes da ressuspensão.
  5. Adicionar um volume suficiente de GFP plasmídeo TMEM184A às células para atingir uma concentração final de 20 ug de ADN / mL. Use um protocolo idêntico para uma construção GFP.
  6. Colocar aproximadamente 0,4 ml da solução de células em HeBS numa cuvete de electroporação. Pré-relaxar os cuvetes antes de usar.
  7. Electroporar células usando as seguintes condições: Decaimento Exponencial, 500 mF, ∞ ohms, e 170 V.
    NOTA: A tensão para um dado tipo de células devem ser optimizadas. Estudos preliminares com células endoteliais e do músculo liso cell tipos foram realizadas com um GFP-vinculina para determinar o valor de tensão óptimo observado aqui, por exemplo, 10.
    1. Para otimizar a eletroporação, comece com as recomendações do fabricante do equipamento (que incluem condições para alguns tipos de células normais). Utilizar a construção desejada ou uma proteína fluorescente controlo construção semelhante em tamanho e características fluorescentes para a construção desejada.
      NOTA: Pequeno ácidos nucleicos parecem entrar em células mais facilmente do que as construções de maior dimensão, assim uma construção com apenas uma proteína fluorescente pode ser mais fácil de expressar uma maior do que um.
    2. Usar a microscopia de fluorescência para determinar a viabilidade celular, a percentagem de células nas quais a construção fluorescente é expressa após 24 e 48 h, e a intensidade de expressão.
      NOTA: diminuir a tensão e / ou tempo ligeiramente se a sobrevivência é baixa. Alvo para o menor tempo possível entre a liberação de células da superfície da cultura e retornandocélulas de cultura para aumentar a sobrevivência. Pequenos aumentos no tempo ou um segundo pulso pode melhorar a absorção de construção se a sobrevivência é elevada e a expressão é baixa. condições óptimas e expressão variam entre tipos de células. Se a percentagem de células que expressam a construção é elevado, mas a intensidade é baixa, o aumento da concentração de ADN e monitorização das células transfectadas ao longo do tempo para a intensidade óptima, que irá variar com base na semi-vida da proteína assim como a expressão, pode melhorar a intensidade. a intensidade da coloração pode ser ampliada para alguns ensaios, se necessário, por coloração por imunofluorescência de GFP com anticorpos anti-GFP
  8. Após a eletroporação, semear as células em seis poços de cultura de tecidos de 30 mm com lamelas para imagens ou em placas de cultura de tecidos. Cultura as células utilizando procedimentos de cultura de células padrão.
  9. Opcional: Substituir o meio de cultura após 24 h para remover qualquer tampão de eletroporação HeBS.

3. Visualização de GFP-TMEM184A Localização

  1. Lavar as células com PBS e agitando suavemente após a cultura durante pelo menos 24 h. Limitar a exposição à luz brilhante para evitar desvanecimento GFP.
  2. Fixar as células com paraformaldeído a 4% (PFA) em PBS durante 15 min à temperatura ambiente com agitação suave. Evitar o uso de quaisquer reagentes contendo metanol, que pode permeabilizar as células. A fixação com metanol pode ser usado se ele não é necessário para avaliar as interacções de ligandos.
    Cuidado: O paraformaldeído é tóxico. Use equipamento de proteção pessoal apropriado. Use em um exaustor, com cuidado, e descartar adequadamente.
  3. Lavar com PBS como acima. Para coloração de anticorpos com base, ver 3.6 abaixo.
  4. Mount lamelas de slides usando Mowiol ou outro meio de montagem adequado.
  5. lâminas de imagem usando um microscópio confocal ou fluorescência com os filtros adequados para excitação GFP e espectros de emissão. A microscopia confocal é o preferido por causa da capacidade de separar amostras no plano z. Salvar imagens em escala de cinza para qufins antitation em formato TIF (para além de imagens coloridas para ilustrações).
  6. Para efeitos de comparação com WT TMEM184A expressas pelas células, preparar outras células para imunofluorescência utilizando anticorpos primários preparados a um péptido (s) a partir da sequência TMEM184A, por exemplo, um. Identificação de GFP-TEMEM184A também pode ser realizada utilizando anticorpos contra GFP. Avaliar ambas as amostras de células por técnicas de microscopia idênticos.

4. Rodamina-ligação à heparina e de uma co-localização com células GFP-TMEM184A-transfectadas

  1. Tratar as células GFP-TMEM184A-expressando com 100 ug / mL de rodamina-heparina adicionada ao meio de cultura, e permitir que as células a incubar durante um determinado período de tempo, tipicamente inferior a 10 minutos para as células A7r5. Enxaguar e corrigir como em 3.1 e 3.2.
    NOTA: O tempo óptimo e a concentração do ligando dependerá da resposta celular, a intensidade de fluorescência da intensidade ligando e imagem obtida. este concentratião de heparina foi utilizada porque resulta em resposta de mais do que 50% em 11 outros ensaios. Esta concentração pode ser visualizada usando técnicas de microscopia de fluorescência padrão, por isso não foi necessário aumentá-la. Diluição de rodamina-heparina com resultados heparina não marcados em menor fluorescência nas células, é, portanto, mais difícil de imagem e quantificar.
  2. Para quantificar a ligação devido à GFP-TMEM184A transfecção rodamina-heparina, preparar células idênticas, sem transfectadas GFP-TMEM184A.
  3. Imagem as células usando um microscópio confocal com a GFP apropriado (488 nm) e rodamina (543 nm) de excitação e emissão - valores (500 530 nm para GFP e superior a 560 nm para a rodamina) para determinar co-localização. Obtenção de imagens de pelo menos 50 células de pelo menos três experiências separadas para obter estatísticas. Manter configurações idênticas dentro de experiências, e empregar uma amostra de controlo (s) (por exemplo, células transfectadas com nenhum tratamento) thno pode ser usada para normalizar os dados para a análise de múltiplas experiências.
  4. Analisar as imagens usando um programa de computador para determinar rodamina relativa de ligação / absorção em cada célula para a quantificação da ligação.
    NOTA: TIF imagens devem ser empregues como eles são convenientes para análise e pode ser convertido em escala de cinzentos em muitos programas de computador, se eles não foram inicialmente guardado nesse formato. Imagem J (freeware) foi empregado na presente análise e permite que a área ea intensidade de pixel a ser medido para qualquer área definida pelo usuário em uma imagem.
    1. Use uma ferramenta à mão livre para circundar uma célula dentro de uma imagem fluorescente e usar a ferramenta de medida para determinar a intensidade dentro desse espaço.
      NOTA: Estas medições fornecem as informações necessárias para calcular a intensidade total para uma área definida pelo usuário (células inteiras, núcleo, etc.) fornecendo uma maneira de comparar as células diferentes, com diferentes geometrias. A intensidade média sobre uma área de fundo pode ser relatada, e que facilitams coleção de intensidade de fundo para a análise.
    2. Exportação para uma folha de cálculo para calcular a área multiplicada pela intensidade e subtrair o fundo para a mesma quantidade de área. Média da fluorescência / celular para células suficientes / experimento para obter significância estatística.

5. A transferência de energia de ressonância de fluorescência de GFP-TMEM184A a rodamina-Heparina

  1. Preparar células transfectadas com e incubar / ml de ligando marcado com rodamina 200 ug como em 3.1. Note-se que o tempo de incubação com o ligando fluorescente é dependente do tipo de célula. Fixe com apenas PFA, e montar os slides para a imagem latente.
  2. Em primeiro lugar, excita a 405 nm e imagem para emissão rodamina (566-685 nm; FRET). Em segundo lugar, excita a 488 GFP (imagem à 493-530) para, e em terceiro lugar, excita a 561 para rodamina (imagem à 566-685). Controles sem GFP-TMEM184A ou sem rodamina-heparina são críticos.

6. Imagens Live-célula de Rodamina-Heparin Captação

  1. Semear o GFP-TMEM184A células transfectadas em pratos individuais concebidas para geração de imagens ao vivo de células e tratar como no protocolo 3.
    NOTA: O número de células necessário depende do tipo de célula e a densidade desejada. Para minimizar a quantidade de tempo que as células estão em suspensão, não contar as células. células de sementes de um prato confluentes 100 milímetros em seis pratos de imagens ao vivo de 35 mm para obter células perto da confluência em 48 h.
  2. Após 48 h, substituir o meio com meio de cultura sem vermelho de fenol.
  3. Transferir uma placa de células com um microscópio confocal com um estágio de aquecimento para manter a temperatura, e focar o microscópio.
  4. Pipetar 100 ug / mL de rodamina-heparina para o prato e misturar suavemente.
  5. começar imediatamente a gravação de imagens ao vivo. Se nenhuma absorção celular de heparina ocorre dentro da região em vista, mover o prato ligeiramente para identificar as células com pelo menos uma vesícula que contém a etiqueta verde rodamina.
    NOTA: excitação de imagem e de emissão específicos são omesmo que para o protocolo de captação de heparina (seção 5). O período de tempo entre as imagens foi de aproximadamente 16 s. As condições da experiência e do microscópio serão normalmente determinam a velocidade a que as imagens podem ser obtidas.

7. Isolamento de GFP-TMEM184A e GFP de células cultivadas

  1. Depois de remover o meio de cultura e enxaguar com PBS, adicionar 2 ml de 0,2% (w / v) de CHAPS 1x PBS com inibidores de protease para uma placa de 150 mm de células expressando GFP-TMEM184A ou GFP (para ensaios de ligação de controlo). Raspar as células a partir da placa, colocar a solução de células / CHAPS num tubo de polipropileno de 15 ml em gelo, e misturar bem tocando. Conclua todas as etapas em luz brilhante para garantir a tag GFP é branqueada para o ensaio de ligação abaixo.
  2. Para ligar especificamente GFP-TMEM184A (ou um controlo adequado GFP), adicionar anticorpo anti-GFP biotinilado 2 ug / mL para a solução e incubar durante a noite a 4 ° C com agitação.
  3. Adicionar 500 uLde esferas de estreptavidina-agarose para, pelo menos, 5 mL de 0,2% de CHAPS / PBS e centrifugar a 600 xg durante cerca de 3 a 5 min. Remover o sobrenadante. Repita mais duas vezes com CHAPS fresco / PBS a cada vez. Adicionar grânulos para a solução de anticorpos e de células e incubar durante a noite a 4 ° C com agitação para permitir que os grânulos de se ligar ao anticorpo anti-GFP biotinilado ligado à GFP ou GFP-TMEM184A.
  4. Sedimentar as pérolas por centrifugação (como em 7.3) e remover o material não ligado. Adicionar inibidores de, pelo menos, 5 mL de 0,2% de CHAPS / PBS / protease de lavar. Repita a lavagem e centrifugação, pelo menos 3x para efetivamente remover qualquer proteína não ligada.
  5. Depois de retirar a lavagem final, incubar os grânulos com 1 mL de glicina / 0,2% de CHAPS a 0,2 M em PBS (pH a 2,0 utilizando HCl) em gelo durante 3 min para dissociar o anticorpo-GFP de ligação (resultando em livre GFP-TMEM184A ou livre GFP). Misture suavemente batendo a cada 30 s.
  6. Centrifuga-se a aproximadamente 600 xg e transferir o sobrenadante contendo o p purificadarotein para um novo tubo de 15 mL, seguido por neutralização imediata com 5 mL de 1 M de bicarbonato de sódio (para ajustar o pH 7).
  7. Concentra-se a amostra usando um cut-off de 10.000 Dalton de peso molecular concentrador centrífugo (empregar velocidade de centrifugação recomendada pelo fornecedor). Quando o volume atinge aproximadamente 0,5 ml, adicionar 0,2% de CHAPS / PBS. Continue a concentração e a adição de mais 0,2% de CHAPS / PBS até pelo menos dez volumes (vezes o volume inicial da amostra) do CHAPS a 0,2% / PBS foram adicionados.
  8. Para determinar uma estimativa da quantidade de proteína GFP isolado ou GFP-tagged, obter uma leitura da absorvância a 280 nm e compará-lo com uma curva padrão preparada a partir de albumina de soro bovino ou outra proteína de controlo na mesma solução tampão.
    NOTA: Devido às diferenças do coeficiente de extinção, esta concentração é uma estimativa, mas pode proporcionar uma concentração proteica aproximada para facilitar a análise posterior, sem perder amostra. concentração de proteína precisa pode ser dissuadirminada usando um ensaio de proteína de micro-Lowry certificando-se preparar a proteína padrão no mesmo tampão que a amostra. A análise adicional da proteína isolada pode ser realizado por transferência de Western da proteína isolada (utilizando a detecção de anticorpos para GFP) e comparação com o peso molecular previsto. Alternativamente, o uso dos anticorpos TMEM184A deve resultar em uma banda do tamanho previsto construção, mas também pode resultar em uma banda WT TMEM184A se dímeros oligómeros (ou de ordem mais elevada) estão presentes na amostra. Uma estimativa de pureza podem ser obtidos por coloração de uma mancha de proteína total da amostra isolado vs proteína total a partir de uma alíquota do material de partida.

8. In Vitro A heparina ensaio de ligação

  1. Prepara-se uma placa de 96 poços revestidas com avidina preto por lavagem com 200 uL de 0,2% de CHAPS / PBS três vezes durante 5 min com agitação. Prepara-se uma preto não revestida placa de 96 poços idêntica empregando o mesmo procedimento de lavagem. Prepare umlayout para as amostras experimentais (em triplicado) a seguir durante o ensaio. Incluem poços para concentrações padrão de heparina, controles de buffer, e poços com amostras GFP sem heparina para confirmar branqueamento da GFP.
    NOTA: Se de isolamento ou de interacção ligando buffers otimizados são diferentes para a proteína em questão, fazer todas as preparações de pratos, e lavar com o sistema tampão ideal.
  2. Adicionar 100 uL de 60 pmol / cavidade biotinilado anti-GFP a todas as cavidades da placa revestida com avidina, onde é desejada a ligação de GFP. A quantidade de anticorpo é apenas suficiente para saturar a avidina de alta afinidade nas cavidades.
    1. Adicionar tampão só para todos os poços utilizados para o controlo (sem GFP ou GFP-TMEM184A ligação desejada). Selar os poços com uma tampa de placa para evitar a evaporação. Incuba-se durante 2 h à TA, com agitação.
      NOTA: Os volumes adicionados aos poços e tempos de incubação são baseadas em recomendações do provedor.
  3. Lave todos os poços três vezesdurante 5 min com 200 ul de 0,2% de CHAPS / PBS.
  4. Adicionar 100 uL de 5 nmol / bem-GFP ou GFP TMEM184A aos poços apropriados na placa revestida com avidina e incubar durante 1 h à TA com agitação. Lavar novamente como em 8.3.
    NOTA: Esta concentração de proteína foi escolhida para assegurar que todos os sítios estavam saturados com GFP excesso ou GFP-TMEM184A. Isto é importante para assegurar que a mesma quantidade de proteína é ligado a cada poço. Quantidades mais baixas de proteína também pode saturar os sítios, uma possibilidade que pode ser examinada através da avaliação de proteína não ligada remanescente após incubação várias concentrações de proteína com a placa e comparando a proteína não ligada e ligando de ensaios de ligação.
  5. Prepare a várias concentrações de heparina marcada com f luoresceina, por exemplo, 10, 25, 50, 75, 100, 200 ug / mL, em 0,2% de CHAPS / PBS. Faça isso e todo o trabalho restante no escuro.
    NOTA: Antes da preparação de concentrações, as concentrações específicas de outros ligandos deve ser determinada para a protei-alvo n em questão. A concentração mais baixa deve ser detectável no leitor de placas. Por isso, é importante primeiro determinar o intervalo que pode ser detectada com precisão no sistema tampão empregue. Em seguida, determinar o intervalo necessário para a obtenção de ligação mensurável. As concentrações de f luoresceina-heparina abaixo de 10 ug / ml não registam sistematicamente no leitor de placas de acordo com as condições de tampão utilizadas. Da mesma forma, enquanto que a heparina-rodamina tal como utilizado nos outros ensaios, podem ser visualizados no leitor de placas, nas condições de tampão e nas concentrações requeridas para a ligação, as leituras de fluorescência para os padrões não foram reprodutivelmente diferente com que fluoróforo.
  6. Adicionar 100 ul de fluoresceína-heparina para poços de ensaio apropriados nos poços de placas e concentração padrão revestidas com avidina, tanto no revestida com avidina e a chapa não revestida. Incubar durante 10 min à TA com agitação. Mantenha as placas no escuro (ou folha coberto).
  7. Usando uma rea ​​placader, gravar a emissão de fluorescência inicial a partir da heparina nos poços de ambas as placas e a fluorescência inicial de emissão (total) a partir de poços com imobilizada GFP-TMEM184A ou GFP na placa revestida com avidina de controlo. Se necessário, ajustar o ganho do instrumento para garantir a detecção de heparina fluorescente entre o menor e maior concentração.
    NOTA: Certifique-se o leitor de placas lê poços de cima e lê no local óptimo nos poços se que é ajustável. Para o estudo em questão, a localização ótima foi de cerca de 75% abaixo dos poços. Informações disponíveis com o leitor de placas deve fornecer sugestões que são únicas para o leitor de placas em questão para a leitura de ensaios de amostra ligado em placas pretas.
  8. Remover heparina fluorescente não ligado dos poços com imobilizado GFP-TMEM184A ou GFP e colocar nos poços correspondentes na placa não-revestido preto. Ler de imediato a emissão de fluorescência.
  9. Adicionar 100 mL frescos 0,2% CHAPS / PBS volta intO poços a partir do qual a fluoresceína-heparina foi removido, e ler emissão de fluorescência.
  10. Repita os passos de 8,8-8,9 3x.
    NOTA: Estas leituras da placa revestida indicam fluoresceína heparina remanescente nas GFP ou GFP-TMEM184A poços. Se fluorescência significativa é encontrada na terceira amostra não ligada, uma lavagem adicional deve ocorrer. Se fluorescência continua a ser removido em cada lavagem, ligação do ligando pode ser baixa afinidade, e as condições devem ser reavaliados. A leitura final constitui a leitura de heparina ligada.
  11. emissão de fluorescência registro das removidos, não ligados, as amostras na placa não revestida, a obtenção de números para cada lavagem. Estas são as leituras "desacoplado".
  12. Use valores totais de emissão de heparina obtidos em 8.7 para confirmar os níveis correctos de heparina adicionada a cada poço. Subtrair média leituras de fundo a partir dos valores.
    NOTA: Wells sem qualquer fluoresceína-heparina servir como pano de fundo, devido ao anticorpo, a GFP e buffer. average o fundo repete para obter o valor de fundo. médios Subtrair fundo leituras das leituras ligadas e não ligadas para obter valores reais.
  13. Empregar um terreno de emissão vs. total de fluoresceína-heparina adicionada para determinar a escala de emissão vs. quantidade de heparina.
    NOTA: apenas anticorpo, ou anticorpo e antigénio resultou em alguns extinção da fluorescência. Portanto, a heparina total foi determinado com base no total de heparina adicionada como observado em 8,7.
  14. Traçar a heparina ligada corrigida vs. heparina acrescentado para os triplicados, tanto no caso GFP-TMEM184A eo caso GFP.
  15. Determinar o ligando livre, adicionando as leituras não ligadas a partir de todas as lavagens para uma concentração específica.

Resultados

Embora, em teoria, a transfecção de qualquer construção de ADN para as células pode ser realizada com os reagentes de transfecção lipofílicos, relatórios anteriores indicam transfecção mais eficaz de GFP construções em células endoteliais utilizando electroporação 12. O protocolo aqui fornecida tipicamente conseguida GFP-construção de expressão em mais de 80% das células endoteliais derivados de primários e células de músculo liso utilizados...

Discussão

Os protocolos aqui relatados foram concebidos para proporcionar provas de confirmação para a identificação de um receptor TMEM184A como heparina em células vasculares 1. knockdown técnicas são rotineiramente utilizado como um mecanismo para confirmar a identificação de novas proteínas. No entanto, alguma perda funcional após knockdown não é geralmente suficiente a prova de que uma proteína candidata é realmente o receptor correcto (ou outra proteína funcional). É também importan...

Divulgações

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Research in the Lowe-Krentz lab is supported by research grant HL54269 from the National Institutes of Health to LLK.

Materiais

NameCompanyCatalog NumberComments
GFP-TMEM184A constructOriGeneRG213192
Rhodamine-HeparinCreative PEGWorksHP-204Light Sensitive
Fluorescein-HeparinCreative PEGWorksHP-201Light Sensitive
MowiolEMD Millipore475904-100GM
Paraformaldehyde (methanol free)Thermo Sci Pierce Biotech, available through Fisher ScientificPI28908 at FisherUse in Fume Hood
Reacti-bind neutravidin plates (Avidin coated black 96 well dishes)Thermo Sci Pierce Biotech, through Fisher ScientificPI15510 at FisherPay attention to shelf-life
Black 96 well platesCorning Life Sciences Plastic, purchased through Fisher Scientific064432 at Fisher
A7r5 vascular smooth muscle cell lineATCCCRL 1444Can be exchanged into MEM medium1
BAOEC bovine aortic endothelial cellsCell Applications, Inc.B304-05Culture as recommended initially, can be exchanged into MEM medium for continuing culture1,7
BAOSMC bovine aortic smooth muscle cellsCell Applications, Inc.B354-05Culture as recommended initially, can be exchanged into MEM medium for continuing culture1
RAOEC rat aortic endothelial cellsCell Applications, Inc.R304-05aCulture as recommended initially, can be exchanged into MEM medium for continuing culture7
Biotinylated anti-GFPThermo Sci Pierce Biotech, through Fisher ScientificMA5-15256-BTIN
Streptavidin-coated beadsSigmaS1638
HeBSAvailable from Bio-RadCan be prepared in the lab.  The pH is 6.8
TMEM184A antibody to the N-terminusSanta Cruz Biotechnologysc292006Only known TMEM184A antibody to N-terminal region.
TMEM184A antibody to the C-terminusObtained from ProSci Inc, Poway, CA Pro Sci 5681ProSci used in figure 1
GFP antibodiesSanta Cruz Biotechnologysc9996Used in figures 5
Secondary antibodies, labeled with TRITC or Cy3Jackson ImmunoResearch Laboratories, Inc, West Grove, PA711 025 152 (donkey anti-rabbit, TRITC)
715 165 150 (donkey anti-mouse, Cy3)
Minimal cross-reactivity to minimize any non-specific staining.
CHAPSPurchased from SigmaC5849Note that this specific catalog number has been discontinued.  Supplier will provide information regarding replacement.
Live imaging 35 mm dishesMatTek (Ashland MA)P35G-1.0 – 20 mm - C
Confocal MicroscopeZeissLSM 510 Meta with a 63X oil-immersion lensUsed for images and live-imaging in Figures 1, 2 and 3
Confocal MicroscopeNikonC2+ confocal with a 60X oil-immersion lensUsed for images in Figure 5
Confocal MicroscopeZeissZeiss LSM 880 with a 63X oil-immersion lensUsed for images in Figure 2C
Electroporation equipmentBio-RadGene Pulser X-Cell System
Electroporation cuvettesAvailable from MidSciEC2LCan also be obtained from equipment supplier
Plate readerTECANTECAN Infinite® m200 Pro plate readerReadings in the middle of the wells rather than at the surface.
Computer program for measuring staining intensityImage Jhttps://imagej.nih.gov/ij/
Program and information available on-line
Any appropriate program can be used. See https://theolb.readthedocs.io/en/latest/imaging/measuring-cell-fluorescence-using-imagej.html for additional detail  
Cell Culture trypsin solutionSigmaT4174purchased as a 10X solution

Referências

  1. Pugh, R. J., et al. Transmembrane Protein 184A Is a Receptor Required for Vascular Smooth Muscle Cell Responses to Heparin. J Biol Chem. 291, 5326-5341 (2016).
  2. Daher, W., et al. Identification of Toxoplasma TgPH1, a pleckstrin homology domain-containing protein that binds to the phosphoinositide PI(3,5)P. Mol Biochem Parasitol. , (2016).
  3. Vit, O., et al. Large-scale identification of membrane proteins based on analysis of trypsin-protected transmembrane segments. J Proteomics. , (2016).
  4. Attwood, M. M., et al. Topology based identification and comprehensive classification of four-transmembrane helix containing proteins (4TMs) in the human genome. BMC genomics. 17, 268 (2016).
  5. Zou, Z., et al. Genome-Wide Identification of Jatropha curcas Aquaporin Genes and the Comparative Analysis Provides Insights into the Gene Family Expansion and Evolution in Hevea brasiliensis. Front Plant Sci. 7, 395 (2016).
  6. Gilotti, A. C., et al. Heparin responses in vascular smooth muscle cells involve cGMP-dependent protein kinase (PKG). J Cell Physiol. 229, 2142-2152 (2014).
  7. Farwell, S. L., et al. Heparin Decreases in Tumor Necrosis Factor alpha (TNFalpha)-induced Endothelial Stress Responses Require Transmembrane Protein 184A and Induction of Dual Specificity Phosphatase 1. J Biol Chem. 291, 5342-5354 (2016).
  8. Xu, D., Esko, J. D. Demystifying heparan sulfate-protein interactions. Annu Rev Biochem. 83, 129-157 (2014).
  9. Chiodelli, P., Bugatti, A., Urbinati, C., Rusnati, M. Heparin/Heparan sulfate proteoglycans glycomic interactome in angiogenesis: biological implications and therapeutical use. Molecules. 20, 6342-6388 (2015).
  10. Slee, J. B., Lowe-Krentz, L. J. Actin realignment and cofilin regulation are essential for barrier integrity during shear stress. J Cell Biochem. 114, 782-795 (2013).
  11. Patton, W. A., et al. Identification of a heparin-binding protein using monoclonal antibodies that block heparin binding to porcine aortic endothelial cells. The Biochemical journal. 311, 461-469 (1995).
  12. Doggett, T. M., Breslin, J. W. Study of the actin cytoskeleton in live endothelial cells expressing GFP-actin. J Vis Exp. , (2011).
  13. Skalamera, D., et al. Generation of a genome scale lentiviral vector library for EF1alpha promoter-driven expression of human ORFs and identification of human genes affecting viral titer. PloS one. 7, 51733 (2012).
  14. Castro, M., Nikolaev, V. O., Palm, D., Lohse, M. J., Vilardaga, J. P. Turn-on switch in parathyroid hormone receptor by a two-step parathyroid hormone binding mechanism. Proc Natl Acad Sci U S A. 102, 16084-16089 (2005).
  15. Albertazzi, L., Arosio, D., Marchetti, L., Ricci, F., Beltram, F. Quantitative FRET analysis with the EGFP-mCherry fluorescent protein pair. Photochem Photobiol. 85, 287-297 (2009).
  16. Wang, S., et al. Domain organization of the ATP-sensitive potassium channel complex examined by fluorescence resonance energy transfer. J Biol Chem. 288, 4378-4388 (2013).
  17. Christiansen, E., Hudson, B. D., Hansen, A. H., Milligan, G., Ulven, T. Development and Characterization of a Potent Free Fatty Acid Receptor 1 (FFA1) Fluorescent Tracer. J Med Chem. 59, 4849-4858 (2016).
  18. Chiang, C. F., Okou, D. T., Griffin, T. B., Verret, C. R., Green Williams, M. N. fluorescent protein rendered susceptible to proteolysis: positions for protease-sensitive insertions. Arch Biochem Biophys. 394, 229-235 (2001).

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