Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Галлий (III), 5,10,15- (трис) pentafluorophenylcorrole и его свободное основание аналог обладают низкой микромолей цитотоксичность клеток. Эта рукопись описывает реакцию транскрипции РНК, РНК изображений с бромидом-окрашенных гел этидия, и количественной оценки РНК с помощью УФ-видимой спектроскопии, с тем чтобы оценить ингибирование транскрипции corroles и демонстрирует простой метод оценки свойств противораковое кандидатов.
Химиотерапия часто включает в себя широкий спектр средств цитостатики со многими побочными эффектами и ограниченный характер адресности. Corroles представляют собой класс тетрапиррольных макроциклов, которые обладают дифференциальные цитостатические и цитотоксические свойства в определенных клеточных линий, в зависимости от тождеств хелатного металла и функциональных групп. Уникальное поведение функционализированных corroles по отношению к конкретным клеточных линий предусматривает возможность целенаправленного химиотерапии.
Многие противораковые препараты оценивали по их способности ингибировать транскрипцию РНК. Здесь мы представляем шаг за шагом протокол для транскрипции РНК в присутствии известных и потенциальных ингибиторов. Оценка РНК продуктов реакции транскрипции с помощью гель-электрофореза и UV-VIS-спектроскопии дает информацию о ингибирующих свойств потенциальных кандидатов противоопухолевого препарата и, при изменениях в анализе, более об их механизмом действия.
Немногоизвестно о молекулярном механизме действия Коррол цитотоксичности. В этом эксперименте мы рассмотрим два Коррол соединения: галлия (III) 5,10,15- (трис) pentafluorophenylcorrole (Ga (tpfc)) и свободное основание аналог 5,10,15- (трис) pentafluorophenylcorrole (tpfc). Транскрипции РНК-анализ используется для изучения тормозящее свойства corroles. Пять реакции транскрипции готовили: ДНК обрабатывают актиномицином D, triptolide, Ga (tpfc), tpfc на [сложной]: [шаблона оснований ДНК] соотношении 0,01, соответственно, и с необработанным контролем.
Реакции транскрипции анализировали после 4 ч с помощью электрофореза в агарозном геле и УФ-видимой спектроскопии. Существует ясно ингибирование Ga (tpfc), актиномицин D, и triptolide.
Эта РНК транскрипции анализ может быть изменен, чтобы обеспечить более подробно механистическую путем изменения концентрации противоракового комплекса, ДНК-полимеразы, или фермент, или путем инкубации ДНК-полимеразы или с КомплексыРЭС До транскрипции РНК; эти модификации будут отличать механизма ингибирования с участием ДНК или фермент. Добавление комплекс после транскрипции РНК может быть использована для проверки ухудшить комплексы или гидролиза РНК. Этот анализ также может быть использован для изучения дополнительных кандидатов противоопухолевые.
Химиотерапия часто включает в себя широкий спектр средств цитостатики с нежелательными побочными эффектами и ограниченный характер адресности, но с большим пониманием биологии рака, есть постоянно растущий спрос на противораковых агентов с высшим рака таргетирования эффективности и меньшим количеством побочных эффектов. 1 Раковые клетки человека часто становятся зависит от одного или активированного онкогена сверхэкспрессируется за выживание. 2 Таким образом, многие противораковые препараты оценивали по их способности ингибировать транскрипцию РНК. Процедуры, которые блокируют экспрессию этих трансформирующих генов являются эффективными в устранении раковых клеток и привести к гибели клеток. 3 Трансформированные клетки более чувствительны к сбоям в транскрипции РНК, чем являются соответствующие нормальные клетки. 4 Противораковые лекарственные средства, которые ингибируют транскрипцию, как ожидается, что они избирательно ингибируют выражение онкогенов, которые необходимы для раковых клеток, чтобы выжить. 5 Следовательно, транскрипции РНК яnhibition является способом выявления потенциальных кандидатов противоопухолевого препарата и узнать больше об их механизмом действия. Этот протокол показывает, что Ga (tpfc) ингибирует РНК-транскрипцию на том же порядке, что и химиотерапевтических препаратов Актиномицин D и triptolide; Аналогичные сравнения могут быть сделаны с помощью этого протокола с другими кандидатами противоопухолевого препарата. Актиномицин D является РНК транскрипции ингибитора обычно используется для лечения гестационного трофобластическую железы, рак яичка, опухоль Вильмса, rhabdomyosacoma и Юинга саркома 6. Актиномицин D был использован в лечении рака в течение почти пятидесяти лет, поскольку он был впервые одобрен в FDA в 1964.Triptolide является селективным ингибитором транскрипции, который был исследован в лабораторных и в различных животных моделях с опухолями на 30 лет. 7
Амфифильный макроциклический характер corroles придает значительные преимущества по сравнению с другими классами наркотиков таких, как небольшие молекулы или биологическихс. 8-14 макроциклического символов позволяет клеточной проницаемости, который больше, чем ожидалось для таких больших молекул, и они являются достаточно большими, чтобы взаимодействовать с макромолекул поверхностей, таких как белки. 8 Corroles, как известно, образуют жесткие нековалентных комплексов с биомолекул и лекарственных средств. 10 В дополнение к присущей цитотоксичности Коррол рамках, мы показали, что сульфированного Коррол действует как молекулой-носителем для химиотерапевтических агентов, в частности, ДНК-интеркалирующую антрациклина доксорубицина наркотиков. Когда сульфированный Коррол было больных с доксорубицином, 3-кратное повышение в IC 50 доксорубицин наблюдалось DU-145 клеток. 9 Коррол база устойчива и имеет присущие абсорбции и флуоресценции свойства, которые, когда функционализированный, подвергаются уникальные абсорбции сдвиги , которые могут быть использованы для определения характеристик. 10 Функционализация эшафот по своей природе не затрагиваемт фотофизические свойства Коррол, 9-15, но, как видно с сульфонированной Коррол, выборочно модифицировать рамки Коррол может существенно изменить его биологические свойства. 16 Мы ранее оценивали шесть metallocorroles против семи линий раковых клеток человека. Результаты показывают, что токсичность по отношению к раковым клеткам человека зависит от конкретного иона металла, а также замещение функциональных групп. Например, сульфированные галлия corroles наблюдается высокий клеточное поглощение и проникли выборочно в ядре головного мозга раковых клеток метастатического простаты (DU-145); то же самое Коррол, хотя это не проникает в ядра других клеточных линий, показывает большую цитотоксичность для груди (MDA-MB-231), меланома (SK-MEL-28) и яичников (OVCAR-3) раковые клетки, чем на рак предстательной железы. 9
Первоначальные анализы на основе клеток показывают, что эти соединения перспективными в качестве противораковых терапевтических средств, которые существу Furthэ расследование механизмом действия. Ингибирование транскрипции наблюдается при некоторых металлоорганических комплексов 17-27, и мы стремились изучить этот процесс в качестве возможного механизма цитотоксического поведения Коррол семьи. Это транскрипция анализ обеспечивает простой, недорогой и легкое метод оценки транскрипции ингибирование, что приведет к более подробной информации о последствиях этих молекул в живых клетках.
Здесь транскрипция ингибирование галлия (III) 5,10,15- (трис) pentafluorophenylcorrole (Ga (tpfc)) и его свободное основание аналог 5,10,15- (трис) pentafluorophenylcorrole (tpfc) (Рисунок 1) тестируются. В отличие от некоторых комплексов переходных металлов, галлия (III), является окислительно-восстановительный неактивным и, следовательно, непосредственно не участвует в процессе окислительно-восстановительного окислительно-восстановительных основе метаболических путей. 28 Несмотря на это, галлия (III) не обладают цитотоксическими свойствами и была исследована в терапевтических целях, Галлия является вторым наиболее перспективным металлом для противораковых терапевтических после платины и претерпела множество исследований и расследований; нитрата и хлорида галлия соли были оценены в клинических испытаниях против гепатомы, лимфомы, рака мочевого пузыря, и других заболеваний. 29-34 галлия (III), поэтому идеально подходит для противораковых Коррол исследований. Исходные данные показывают, Ga (tpfc) и tpfc имеют низкую GI 50, концентрация лекарственного средства, необходимую для ингибирования 50% максимальной пролиферации клеток, с различных линий раковых клеток (рисунок 2); Это подтверждает обоснованность дальнейших экспериментов на этих двух соединений, чтобы определить их тормозящее свойства. Мы сравниваем эти соединения с общей противоопухолевых препаратов Актиномицин D и triptolide. Актиномицин D встраивается ДНК, ингибирует РНК удлинение и индуцирует апоптоз в определенной клеточной линии на пикомолярных концентрации 6,35-37 Triptolide показал ингибировать рост опухоли.; он связывается с человеческим XPB / ERCC3, субъединицы Oфактором транскрипции F TFIIH, что приводит к ингибированию РНК-полимеразы II активности. 6-7,38-40
В то время как это широко известно, что corroles обладают цитотоксическими свойствами, существует мало информации о различных механизмах, связанных с функционализации. Коррол ингибирование транскрипции РНК бы предложить более полное представление об их взаимодействии с биомакромолекул. Другие комплексы, которые известны для связывания с ДНК, такие как dirhodium (II, II) комплексы, хром (III), комплексы рутени (II), polypyridyl комплексы, родий (III), комплексы и различные другие, были подвергнуты транскрипции РНК анализах, 18- 27 в результате более глубокого понимания их взаимодействия с биомакромолекул. Это легкое и широко доступны эксперимент также хорошо первоначального испытания для оценки цитотоксичности свойства данной молекулы и определить, действительно ли он заслуживает дальнейшего биологического тестирования. Анализ транскрипции РНК также позволяет в течение многих модификаций, таких как varyinг количество соединения или ферментов, используемых; Изменяя инкубационный период, время реакции и точек отбора проб времени; и изменения длины ДНК шаблона и последовательность, среди других переменных, представляющих интерес, таким образом, потенциально обеспечивая большое количество данных. Это транскрипция анализ также легко доступны также доступных комплектов со всеми необходимыми компонентами реакции обеспечены, хотя компоненты могут быть куплены и подбирается индивидуально. В этих экспериментах мы используем коммерчески доступного набора, как известно, имеют высокую урожайность. 41
Для оценки ингибирования транскрипции, мы используем два метода: электрофорез в агарозном геле и УФ-Vis спектроскопии. Электрофорез в агарозном геле является простым и эффективным способом для разделения, идентификации и очистки 0,5- до 25-кб ДНК и РНК фрагментов. 42 УФ-видимой спектроскопии может быть использован для определения концентрации и чистоты РНК. 43
ПРИМЕЧАНИЕ: При работе с РНК поддерживать чистоту рабочей среды, чтобы избежать загрязнения от ДНКазы и РНКазы ферментов, которые разрушают ДНК и РНК. Убедитесь, что наконечники и трубы ДНКазы и РНКазы. Это также полезно протереть лаборатории поверхностей и оборудования, таких как пипетки, держатели труб и т.д. с раствором обеззараживания.
1. транскрипции РНК с Коррол обращения
2. РНК Спин колонка
3. Электрофорез в агарозном геле (1% агарозном геле) 42
Примечание: этидия бромида флуоресцирует при связывании с ДНК и РНК, поэтому эти биомолекулы могут быть визуализированы с помощью УФ-света путем инкубации их с 0,5 мкг мл этидий бромида раствор /.
4. количественного определения РНК с помощью UV-VIS-спектроскопии
Транскрипции РНК Качественно оценены электрофореза в агарозном геле
Электрофорез в агарозном геле используется для изображения в транскрипции РНК. Бромистый этидий флуоресцирует при связывании (λ ет = 605 нм, λ экс = 210 нм, 285 нм) 46, позволяющий ви...
Этот анализ показывает, что добавление Ga (tpfc) ингибирует транскрипцию РНК сравнительно с известными ДНК-связывающих противоопухолевых комплексов Актиномицин D и triptolide. Цитотоксических поведение Ga (tpfc) (GI 50 = 58.1-154.7 мкм) может из-за его ингибирующих свойств. Поскольку ни ингибирован?...
The authors have nothing to disclose.
Мы искренне благодарим доктора Синди Н. Чиу за помощь гель-электрофореза, и Энди Чжоу и Майкл Grodick их щедрое пожертвование ДНК и рестриктазы. Мы выражаем глубокую признательность профессору Дж Хит и профессор Д. Prober щедрую доступа к оборудованию и материалам. Мы благодарим доктора Карн Sorasaenee за полезные предложения. Мы благодарим Мэри H. Tang для создания иллюстраций, используемых в схематический обзор в видео. Финансирование было предоставлено Джонсон & Джонсон и USC Y86786.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Actinomycin D | Sigma-Aldrich | A1410 | Store at 2-8 °C , protect from light |
Triptolide | Sigma-Aldrich | T3652 | Store at 2-8 °C , protect from light |
nuclease-free H2O | Life Technologies | AM9938 | |
MEGAscript T7 Transcription Kit | Life Technologies | AM1334 | Store at –20 °C |
Ethidium Bromide | Sigma-Aldrich | E7637 | CAUTION: For proper handling procedures of ethidium bromide, please see: http://www.sciencelab.com/msds.php?msdsId=9927667 |
Tris Acetate | Sigma-Aldrich | T6025 | |
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) | Sigma-Aldrich | EDS | |
UltraPure Agarose | Life Technologies | 16500-100 | |
mini Quick Spin RNA Columns | Roche Life Science | 11814427001 | Store at 2-8 °C , do not freeze |
1 kb DNA Ladder | New England Biolabs | N3232S | Store at –20 °C |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены