Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Burada, homojen mevcut zaman hücrelerden salgılanan insülin hızlı algılama için etkili bir yöntem olarak FRET (HTRF) çözüldü.
İnsülin salgılanması tespiti düzenlenmiş salgılanmasını de çalışmalar olduğu gibi metabolizma elucidating mekanizmaları için önemlidir. Çok sayıda insülin deneyleri yıllardır varmışsın, homojen zaman çözüldü Förster rezonans enerji transferi (HTRF) teknolojisi son gelişiyle önemli ölçüde bu ölçümler basitleştirdi. Bu hızlı, uygun maliyetli, tekrarlanabilir ve güçlü optik tahlil zaman çözüldü Förster enerji rezonans Transfer kolaylaştırır uzun süreli emisyon ile parlak fluorophores için Birleşik antikorları üzerine bağımlı olduğunu. Ayrıca, HTRF insülin algılama yüksek üretilen iş tarama testleri geliştirme için mükellef olduğunu. Burada HTRF insülin salgılanması INS-1E hücrelerde, bir sıçan insülinoma türetilmiş hücre kültürünü algılamak için kullanır. Bu bize Bazal düzeyde insülin ve glikoz stimülasyon cevaben yaptıkları değişiklikleri tahmin etmek izin verir. Buna ek olarak, bu insülin algılama sistemi dopamin rol glikoz uyarılmış insülin salgılanması (GSIS) negatif bir düzenleyici olarak onaylamak için kullanın. Benzer bir şekilde, diğer dopamin D2-reseptör agonistleri, quinpirole ve bromokriptin, GSIS bir konsantrasyon bağımlı şekilde azaltmak gibi. Sonuçlarımız HTRF insülin tahlil biçiminin GSIS ve farmakolojik kendi profilleri çok sayıda uyuşturucu rolünü belirlemede yardımcı programı vurgulayın.
Enerji metabolizmasının büyük bir anabolik hormon tarafından insülin ince ayar. İnsülin sentezlenmiş ve yanıt olarak artan hücre dışı şekeri pankreas beta hücreleri tarafından yayımlanan. Yayımlanan insülin glukoz alımını insülin duyarlı dokular1,2tarafından tetikler. Fizyolojik açıdan, bu glikoz konsantrasyonu glukoz alımını düzenleyen insülin salgılanmasını tarafından takip bir yemekten sonra yükselmesine bağlı olduğu. İnsülin direnci ile sonuçlanan metabolik bozukluklar glikoz homeostazı bozuklukları neden olabiliyor ve sonuçta, tip 2 diyabet2,3,4başlangıcı.
Her ne kadar insülin salgılanması kapsamlı eğitimi aldı, onun düzenleyici mekanizmaları kötü anlaşılır kalır. Soruşturmanın kritik bir alan kimliği roman modülatörler insülin salgılanması beta hücreleri5,6,7,8tarafından olmuştur. Bu çalışmalar glikoz stimülasyon ve insülin salgılanması kaplin ilişkisi daha iyi anlaşılmasını gerektirir. Bu nedenle, doğru bir şekilde izlemek ve glikoz uyarılmış insülin salgılanması (GSIS) düzeylerini ölçmek için yetenek gerekli olmuştur. Bugüne kadar ancak, sınırlı sayıda yöntemleri GSIS insülin salgılayan hücre satırları ve/veya pankreas adacıkları kullanarak miktar izin vermek mevcut idi. Radioimmunoassay (RIA), hangi Radyoizotop öğesini insülin ve antikorlar biridir. Bu yaklaşımın ana sınırlamaları nedeniyle işleme ve bertaraf radyoaktif malzemelerin güvenlik sorunları içerir. Ayrıca, bu emek yoğun, birden çok uzun çamaşır ve kuluçka adımları içeren bir yöntemdir. Enzim bağlı immunosorbent assay (ELISA) insülin algılama için antikorlar kullanan başka bir pahalı ve emek yoğun bir yaklaşımdır. Varyasyon antikor benzeşim ve insülin tanıma verimliliğini faktörler bu yöntemin sınırlama var ve tekrarlanabilirlik sonuçları etkileyebilir. Ne ELISA ne de RIA yüksek üretilen iş deneyler için tasarlanmıştır. AlphaScreen algılama ve insülin salgılanması düzeylerini ölçmek için kullanılan homojen bir tahlil olduğunu. AlphaScreen teknoloji ortam oksijen dönüşüm Kemiluminesan üretimi kaynaklanan chemiluminescent türleri ile tepki verebilir bir heyecanlı oksijen singlet durumuna dayanır. Tahlil homojen olduğundan, RIA ve ELISA ile ilgili çamaşır adımlardan ortadan kalkar. Ancak, sinyal tepki doğası gereği istikrarsızlık tahlil okuma etkileyebilecek bir sınırlayıcı faktördür. (TR-KISKAÇ, Heyduk ve meslektaşları9tarafından geliştirilen başka bir homojen insülin molekül üzerinde farklı epitopları için iki ayrı antikorların bağlama göre insülin ölçüm yaklaşımdır. Antikorlar her kimyasal olarak bağlantılı çift telli DNA'sı ile kısa tamamlayıcı tek iplikçikli DNA çıkıntılar vardır. İnsülin antikorları bağlama onları bir araya getirir ve bir çift telli DNA dubleks için yol açar. Her antikor da ilgili bir donör veya alıcısı fluorophore ile ilişkilidir ve DNA çift yönlü Derneği Förster rezonans enerji transferi (FRET) oluşturmak için bu fluorophores buluşturuyor. TR-KISKAÇ, bir potansiyel sınırlama ancak, perde ile aittir. Arka plan Floresans FRET reaksiyon sırasında hızla dağılmaya yetersizlik arka plan Floresans nispeten yüksek düzeyde ve düşük sinyal gürültü oranı tahlil içinde neden olabilir. Bu nedenle, bir ihtiyaç GSIS bir yüksek-den geçerek şekilde miktarının için güvenilir, sağlam ve uygun maliyetli bir tahlil için devam eder.
Biyofizik son gelişmeler bir homojen zaman çözüldü floresan enerji rezonans transferi (HTRF) dayalı tahlil gelişiminde sonuçlandı. Enerji aktarım içinde özellikle, tahlil daha doğru bir şekilde donör ve alıcısı arasındaki enerji transferi ışınımsal olmayan ışıma enerji rezonans transferi (LRET)10 HTRF dayanan FRET dayalı olarak açıklanan olabilir tür11,12,13. Bu ayrım bir floresan zamanlama beri önemli, ya da perdeleme aynı türleri FRET ve LRET için kullanılan temel perde etkileşim Şoklama LRET için daha çok farklı olsa da. Ayrıca, nadir toprak lanthanide cryptate kullanımı Evropyum gibi maddeler ve birleşimler veya uzun floresan yarı-hayat12,14HTRF terbium cryptate üretir. Bu belirli bir gecikme süresiyle (µsn) donör uyarma ve alıcısı (Yani, zaman çözüldü tahlil) emisyon ölçümü arasında giriş benzersiz avantajı sunuyor. Bu gecikme süresini alıcısı emisyon Floresans ölçüm önce dağılımı arka plan floresan için yeterli zaman sağlar. Sonuç olarak, okuma non-spesifik Floresans ücretsiz ve böylece, bir yüksek sinyal gürültü oranı elde edilir mi (şekil 1). Ayrıca, HTRF homojen doğası çok tahlil yapmak ilişkisiz türler ELISA veya RIA tabanlı yöntemleri daha daha fazla hızlı yıkama adımları yıkamak için gereksinimini ortadan kaldırır.
Şekil 1: HTRF insülin algılama için mekanizmasının şematik. İki bağımsız olarak oluşturulan monoklonal antikorlar özellikle tanımak ve insülin ayrı sitelerde bağlayın. Bu antikorlar Evropyum cryptate donör veya XL665 alıcısı için Birleşik. Uyarma 337 nm sonuçlara emisyon 620, içinde bağış nm. Elde edilen enerji transferi bir daha uzun dalga boyu, 665 yayılmasını sağlamak XL665 neden olan nm. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Burada, detaylı bir protokol sağlar GSIS INS-1E hücrelerden düzeylerini belirlemek için HTRF dayalı bir yaklaşım kullanmak için insülinoma hücre satır15sıçan bir iyi kurulmuş insülin salgılayan beta hücre kaynaklı. Buna ek olarak, bu tahlil insülin salgılanması moleküler düzenleyiciler farmakolojik profili tanımlamak için kullanılabilir. Dopamin D2incelemek için bu HTRF tabanlı insülin testin uyguladığımız-reseptör düzenleme GSIS, hangi tarihlerde. Artan çalışmalar nörotransmitter dopamin GSIS8,16,17,18,19,20, önemli bir düzenleyicisidir indirdik 21 , 22. dopamin bir negatif otokrin/parakrin şekilde dopamin D2eylemler yoluyla GSIS etkiler-tarihlerde beta pankreas hücreleri8 yüzeyde ifade reseptörleri (D2, D3, D4 reseptörleri) , 16 , 19. bu tahlil kullanarak, biz GSIS olumsuz bir düzenleyici olarak dopamin'ın rolü onaylamak ve gösteren dopamin D2-reseptör agonistleri bromokriptin ve quinpirole da GSIS azaltmak gibi.
1. INS-1E hücreleri: bakım ve kaplama
2. insülin salgısı tahlil (3. gün)
3. ölçü insülin salgılanması için HTRF
Standart stok çözüm 500 ng/ml | Seri dilutions | [İnsülin] ng/ml çalışma |
STD 7 | 30 µl stok + 140 µl KRB | 150 |
STD 6 | 30 µl STD 7 + 45 µl KRB | 60 |
STD 5 | 30 µl STD 6 + 45 µl KRB | 24 |
STD 4 | 30 µl STD 5 + 45 µl KRB | 9.6 |
STD 3 | 30 µl STD 4 + 45 µl KRB | 3.84 |
STD 2 | 30 µl STD 3 + 45 µl KRB | 1,54 |
STD 1 | 30 µl STD 2 + 45 µl KRB | 0,61 |
STD 0 | 45 µl KRB | 0 |
Not: STD hisse senedi 500 ng/mL'dir |
Tablo 1. İnsülin standart eğri yapmak için seri dilutions.
4. veri analizi ve normalleştirme
Resim 2 : İnsülin standart eğri. Bilinen konsantrasyonları stokunun insan insülin, insülin standart eğri oluşturmak için kullanılmıştır. Elde edilen HTRF oranları (665 nm / 620 nm) insülin konsantrasyonları karşı çizildi. Verileri ikinci sırada ikinci dereceden bir polinom eğrisi için en uygun olduğunu (R2 0.99996 =). Bu temsili bir standart eğri var. Hata çubukları SEM = Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Biz bizim insülin HTRF tahlil önceden tanımlanmış konsantrasyonları (Şekil 2) saf insan insülin Standartlar kullanılarak bir insülin standart eğri üreterek geçerliliği. Üretimi ratiometric floresan okuma ulaşmak için bize izin verilen standart eğri ve bu nedenle ilaç tedavileri (Şekil 2) yanıt olarak salgılanan insülin düzeylerini belirlemek. Intraplate değişim eğrisi montaj için en az (R...
Burada açıklanan HTRF insülin tahlil insülin salgılanması kültürlü hücre tabanlı sistemden ölçmek için hızlı, verimli bir sistem sunmaktadır. En önemli avantajları arasında bu tahlil yüksek sinyal gürültü oranı nedeniyle düşük arka plan sinyal sunmaktadır. Buna ek olarak, biz HTRF sinyal uzun bir süre için kararlı olduğunu doğruladı (> 24 h)7. Yine de, insülin bağlama monoklonal antikorlar, hızlı bir şekilde tahlil için ek sonra bağlama doygunluk ulaşmak ...
Biz Nicolas Pierre (Cisbio BİYOANALİZLER) için faydalı tavsiyeler ve Dr. Pierre Maechler (Cenevre Üniversitesi) cömertçe INS-1E hücreleri verdiğiniz için teşekkür ederiz. Bu eser Savunma Bakanlığı (grant PR141292 Z.F. için) ve John F. ve Nancy A. Emmerling Fonu (için Z.F.) Pittsburgh Vakfın fon tarafından desteklenmiştir.
Yazarlar ifşa gerek yok.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
96-well white half area plate | Greiner Bio-One | 82050-042 | |
384-well white low-volume, round-bottom plate | Corning | 15100157 | |
Insulin High Range Kit | Cisbio Bioassays | 62IN1PEH | 10,000 test HTRF-based insulin assay kit |
PHERAstar FSX plate reader | BMG Labtech | FSX | Plate reader adapted for HTRF-based assay readings |
Plate sealers | Fisher Scientific | DY992 | To seal plate while antibodies incubate |
Hemocytometer | Hausser Scientific | 3100 | |
RPMI Medium 1640 (1x) | Gibco | 11875-093 | [+] L-glutamine |
Trypsin 0.05% | Corning | 25-052-CI | 0.53 mM EDTA, (-) sodium bicarbonate |
DPBS (Dulbecco's phosphate buffered saline) | Corning | 21-031-CV | Without calcium and magnesium |
Fetal Bovine Serum | Corning | 35-010-CV | |
HEPES | Gibco | 156-30-080 | |
Sodium pyruvate | Gibco | 11360070 | |
Penicillin/Streptomycin solution 100x | Corning | 30-002 CT | |
2-mercaptoethanol | Sigma | M1348 | |
Trypan Blue Stain (0.4%) | Gibco | 15250-061 | |
Dopamine hydrochloride | Sigma | 8502 | |
Bromocriptine mesylate | Tocris | 427 | |
(-)-Quinpirole hydrochloride | Tocris | 1061 | |
Bovine Serum Albumin | Calbiochem | 12659 | |
Poly-L-Lysine | Sigma | P4832 | |
Glucose | Sigma | G7021 | |
DMSO (Dimethyl sulfoxide) | Sigma | 276855 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır