Name: isolation and functional analysis of mitochondria from cultured cells and mouse tissue
Uploaded: 2015-03-23T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 27 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Isolation and Functional Analysis of Mitochondria from Cultured Cells and Mouse Tissue at JoVE.com

This research was supported in part by NSF grant CHE-1229562 (VDGM), the Office of Undergraduate Research at Elon University, the Elon Chemistry Department, and the Elon Lumen Prize (TL and TAD), the Elon College Fellows Program (JAC), and the Elon College Honors Program (TAD).

Tüm hayvan deneyleri Sağlık kurallar National Institutes uymakta ve Wake Forest Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından kabul edildi. SOD1G93A [B6SJL-TgN (SOD1-G93A) 1Gur] fare modeli için üreyen Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME) elde edilmiştir. Vahşi tip (WT) kadın, SOD1G93A erkek transjenik olmayan [B6SJL-TgN (SOD1-G93A) 1Gur] SOD1G93A fareler ve deneylerde kullanılan transjenik olmayan WT yavruları oluşturmak için üretildi. Soruşturma için 1. Modelleri <ol><li> Hücre kültürü <ol><li> % 5 CO2 içinde 37 ° C &#39;de, insan embriyonik böbrek hücreleri (HEK-T293),% 10 ısı ile inaktive edilmiş fetal büyükbaş hayvan serumu,% 1 penisilin-streptomisin ve% 1 L-glutamin ile takviye edilmiş DMEM içinde hücreler, muhafaza edin. </li><li> T75 matara hücreleri büyümek ve onları% 90 izdiham ulaşmak için bekleyin. </li><li> % 5 CO2 içinde 37 ° C&#39;de 3-5 dakika boyunca, tripsinizasyon (% 0.25 Tripsin-EDTA) vasıtasıyla hücre bölme yapın </sub&gt; 700 x g de 4 ° C &#39;de, 5 dakika için bir hücre aynı hücre ortamı hacmi, ve santrifüj ile tripsin inaktivasyonu. </li><li> Medya aspire ve kültür ortamında hücre pelletini. </li><li> 7 x 10 4 hücreleri T75 içinde uygun bir şişe ya da levha tohum hücreleri tedavi sitokin önce 48 saat şişe. Bu tedavi sırasında% 70 ~ yoğunluğu vermelidir. </li><li> Serum açlıktan ölüyor hücreleri, 24 saat sonra ortam aspire edilmesiyle ve serumsuz ortam, aynı hacimde (DMEM, steril) ile değiştirerek. </li><li> 5 ug / ul, 10 ng / ul çalışma konsantrasyonlarda ultra saf su ile liyofilize edilmiş toz, TNF-α, IL1-β ve IFN-γ, hazırlama, ve 10 ng / ml, sırasıyla ve çukurlara eklemek / matara. </li><li> Tedavi, serum, doğrudan uygun şişe hücre kültür ortamına çözünür sitokinlerin ilave edilerek hücreler aç. Tedaviler, tek tek sitokinlerin her bir 3 kokteyl oluşuyordu (şekilde &quot;* 3&quot; olarak anılacaktır) ya da sterBir kontrol olarak Ile su (&quot;0&quot; olarak anılacaktır). </li><li> Değerlendirme ve hasattan önce 24, 48 ya da 72 saat tedavi hücreleri inkübe. </li></ol></li><li> Hücre canlılığı değerlendirmesi <ol><li> 1x PBS içinde 3- (4,5-dimetiltiazol-2-il) &#39;in bir 5 mg / ml solüsyon -2,5-difeniltetrazolyum bromid (MTT) konur. </li><li> 12 oyuklu plakalar için, her bir göze MTT çözeltisi 100 ul ve hafifçe eşit dağılımını sağlamak için girdap. </li><li> % 5 CO2 içinde 37 ° C &#39;de 15 dakika ila 1 saat boyunca inkübe edin ve mor renk değişikliği için bir mikroskop altında bakın. Mor bir mevcut ise, yeniden girdap ve mor gözlenene kadar, hücreler 5 dakika aralıklarla inkübasyona izin verin. Gerekli olan zaman miktan, her bir araştırmacı tarafından belirlenmelidir. </li><li> Tüm mor renk hücreleri bıraktığı kadar tekrar pipet kullanarak, her bir MTT çözücü (izopropanol içinde 4 mM HCl ve% 0.1 NP-40), 700 ul ve 5-10 dakika boyunca, oda sıcaklığında bir plaka (lar) kaya ya da . Mor iserenk, hücre çıkan çözücü ilave 200 ul ve girdap devam etmez. </li><li> Kaynaklar tutarlı ayarlar alındığı gibi, ancak 595 nm sürece, aynı zamanda kabul edilebilir olduğu, analiz için, her bir gözden 100 ul alır ve bir 96-çukurlu plaka içine koyun ve 570 nm kullanılarak bir plaka okuyucusu ile 630 nm&#39;lik bir referans dalga boyu ile oku. </li></ol></li><li> ALS Hayvan Modeli <ol><li> Tüm hayvan deneyleri Sağlık kurallar National Institutes uymakta ve Wake Forest Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından kabul edildi. SOD1G93A [B6SJL-TgN (SOD1-G93A) 1Gur] fare modeli için üreyen Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME) elde edilmiştir. Vahşi tip (WT) kadın, SOD1G93A erkek transjenik olmayan [B6SJL-TgN (SOD1-G93A) 1Gur] SOD1G93A fareler ve deneylerde kullanılan transjenik olmayan WT yavruları oluşturmak için üretildi. </li><li> Mutant SOD1 25 karşı standart primerler ile genotiplendirmesi gerçekleştirin. </li></ol></li></ol> Mitokondri 2. izolasyonu NOT: Bu hızlı çalışır ve işlem boyunca buz üzerinde her şeyi tutmak için önemlidir. <ol><li> Mitokondriyal yalıtım tamponu (MIB), omurilik yalıtım tamponu (SC MIB) ve deney tampon hazırlanması (EB) <ol><li> Öncesinde MIB ve EB için zaman aşağıdaki stok çözümleri hazırlayın. </li><li> H2O, 70 ml Tris baz, 12.1 g çözülmesiyle 1 M Tris / MOPS yapmak 7.4 pH almak için kuru MOPS ekleyin. 100 ml finale ses seviyesini ayarlayın. 4 ° C&#39;de sterilize Filtresi ve mağaza. </li><li> 80.2 K 2 HPO 4 ml ve KH 2 PO 4 19.8 ml karıştırarak 1 M Kphos olun. Oda sıcaklığında saklayınız. </li><li> H2O ile 10 ml EGTA, 3.8 g eklenmesi ile 0.2 M EGTA / Tris yapmak Çözülmüş, ~ 30-40 ml kadar 1 M Tris / MOPS ekleyin. 50 ml oda sıcaklığında steril filtre ve saklamak için ayarlayın. PH ~ 6.7 olacağını unutmayın. </li><li> 10 ml yaparak, 1 M Glutamat yapmakGlutamik asit 1 M çözelti. Filtre sterilize ve mağaza 4 ° C. </li><li> Malik asit, 1 M solüsyon, 10 ml yaparak, 1 M MAlate&#39;I sağlayın. 50 mM Tris / MOPS ekleyin. 4 ° C&#39;de sterilize Filtresi ve mağaza. </li><li> 200 mM sükroz, 10 mM Tris / MOPS, pH 7.4, 1 mM EGTA / Tris bir konsantrasyonda MIB sağlayın. 4 ° C&#39;de sterilize Filtresi ve mağaza. </li><li> 250 mM sükroz, 20 mM HEPES-KOH, pH 7.5, 10 mM KCI, 1,5 mM MgCl2, 1 mM EDTA, 1 mM EGTA, 1 mM DTT ve proteaz inhibitörü kokteyli bir konsantrasyonda SC MIB olun. </li><li> 125 mM KCl bir konsantrasyonda EB yapmak, 10 mM Tris / MOPS, pH 7.4, 5 mM glutamat, 2.5 mM malat, 1 mM K fosfat, pH 7.4 ve 10 mM EGTA / Tris yer alır. 4 ° C&#39;de sterilize Filtresi ve mağaza. </li></ol></li><li> Hücrelerin hasat öncesinde Ekipmanları hazırlık. <ol><li> Küçük bir cam kap ve homojenleştirme havaneli steril su ile üç kez durulanır ve buz üzerine yerleştirin. </li><li> Böyle bir standart matkap, hücre scra gerekli öğeleri toplayınpers, 1.5 mi, 15 ml ve 50 ml tüpler ve çözeltiler. </li></ol></li><li> Mitokondri İzolasyon <ol><li> Kültür Hücreler <ol><li> Her bir numune tipi için, hücreler iki T175 şişelerde. </li><li> Hücrelerdir ~% 90 konfluent sağlanması ve kontrol deneyi, ya da levha olarak kullanmak ve adım 1.2, yukarıda tarif edildiği gibi tedavi etmek. </li><li> Ve tezgah üstüne, aspirat ortam üzerinde 1x PBS ve her seferinde 15 ml iki kez yapışkan hücreleri yıkayın. </li><li> Tampon aspire ve şişenin tabanından yapışmayan hücreler giderilmiş şişeler kazıyın. </li><li> Her bir şişeye, girdap 1x PBS 15 ml ilave edilir, ve buz üzerinde tek tek 15 ml konik tüp ve yer aktarın. </li><li> Kazıma bir sallanan kepçeli rotor kullanılarak bir masa üstü santrifüj kullanılarak 700 x g&#39;de, 4 ° C&#39;de 5 dakika boyunca santrifüj tüpleri yapıldıktan sonra. </li><li> Aspire süpernatantlar ve MIB 1 ml her pelletini. </li><li> Her iki süspansiyonlar birleştirin ve homojenizasyon için, küçük bir cam kabına transfer edilir. </li><li> MIB Eklegeminin tampon ilk satırı ulaşana kadar. Üç kez geçirilerek orta hızda bir uçlu havan tokmağı ile homojenize hücreleri. Damar sıvının üzerinde tokmağı kaldırmak ve sürekli paslar ile bir sabit hız kullanmak için değil, bu adımı sırasında buz üzerinde olduğundan emin olun. </li><li> 50 ml&#39;lik bir konik tüp homojenleştirilir çözeltisini. </li><li> 18 gauge 1 ½ inç iğne kullanılarak bir 3 ml&#39;lik enjektöre çözüm çizin ve bir 27 ölçü ½ inç iğne ile buz üzerinde tekrar konik tüp içine sınırdışı. Hücre zarı bozulması için o gücü kullanmak için tüpün iç duvarına karşı çözüm sınırdışı etmeye özen gösterin. </li><li> Beş kez toplam şırınga adımları tekrarlayın. </li><li> Sallanan kovalı rotor kullanılarak bir masa üstü santrifüjü içinde 600 x g&#39;de, 4 ° C&#39;de 5 dakika boyunca 15 ml konik bir tüp ve santrifüje çözeltisini. </li><li> Dikkatle süpernatant kaldırmak ve üç 1.5 ml tüpler arasında dağıtmak. NOT: Mitochohücre zarları ve kesintisiz hücreleri topaklanır ise ndria, bu birinci, düşük hızlı bir dönüş sonra süpernatan içinde bulunmaktadır. </li><li> 10.000 x g&#39;de 5 dakika 4 ° C &#39;de sabit açılı rotor Santrifüj tüpleri. </li><li> Aspire süpernatanları 100 ul MIB pelet birleştirmek ve hemen buz üzerine yerleştirin ve. Not: Mitokondri bu yüksek hızlı bir dönüş sonra pelet içindedir. Mitokondri tipik olarak izole edildikten sonra 2-3 iyon buz ~ onların membran potansiyeline sahiptirler ve MIB içinde konsantre edilmiş bir stok çözeltisi olarak en kararlı olacaktır. </li></ol></li><li> Fare dokularından Mitokondri izolasyon <ol><li> IACUC protokole göre fare anestezisi. Anestezi ikna etmek için% 5,0 bir buharlaştırıcı ayarlayın. Göz yaklaştı veya bir pamuklu çubukla vurdu zaman hayvan ayak tutam veya kırpma refleksinin için refleksi eksikliği ile anestezi olduğunu doğruladı. % 1.5 ile% 2.0 arasında Buharlaştırıcı&#39;yı tutarak tüm cerrahi prosedür için anestezi altında fare tutun. </li><li> Hariçimkb PBS 1x buz soğuk ayrı ayrı hayvan ve yerden karaciğer ve spinal kord - / - herhangi bir kan uzakta durulayın. </li><li> Karaciğer için, buz üzerinde bir ağırlık çanak doku transferi ve 1 dakika boyunca taze jilet kullanarak ince parçalar halinde doğrayın. </li><li> Tampon ilk satırı ulaşıncaya kadar kaba doku ve (omurilik için karaciğer ya da SC MIB için MIB) uygun tampon ekleyin. Beş geçer elle havan ile doku homojenize. Damar sıvının üzerinde tokmağı kaldırmak ve sürekli paslar ile bir sabit hız kullanmak için değil, bu adımı sırasında buz üzerinde olduğundan emin olun. </li><li> Homojenatlar 15 ml tüpler temizlemek için aktarın. </li><li> 750 x g&#39;de, 10 dakika süre ile 4 ° C &#39;de sabit açılı rotor Santrifüj tüpleri. </li><li> Temiz tüpler içine Süpernatantlar kaydedin ve buz üzerine koyun. Not: hücre zarları ve kesintisiz hücreleri topaklanır ise mitokondri, bu birinci, düşük hızlı bir dönüş sonra süpernatan içinde bulunmaktadır. </li><li> Omurilik pelet yeniden askıya in SC MIB 500 ul. </li><li> Sadece SC MIB ile damar yarım bu kez dolum, her üç kez yeniden homojenize. </li><li> Taze tüp yeni Homojenat aktarın. </li><li> Santrifüj 750 x g&#39;de, 10 dakika süre ile 4 ° C &#39;de sabit açılı rotor. </li><li> Her örnekten ilk süpernatant ile, daha fazla mitokondri içeren bu yeni süpernatanlan, birleştirin. </li><li> 10.000 x g&#39;de 5 dakika 4 ° C &#39;de sabit açılı rotor Santrifüj tüpleri. </li><li> Aspire süpernatanları 500 MIB ul ve 50 ul SC MIB omurilik peletler karaciğer pelet tekrar süspansiyon ve hemen buz üzerine yerleştirin. Not: Mitokondri bu yüksek hızlı bir dönüş sonra pelet içindedir. Mitokondri tipik olarak izole edildikten sonra 2-3 iyon buz ~ onların membran potansiyeline sahiptirler ve MIB içinde konsantre edilmiş bir stok çözeltisi olarak en kararlı olacaktır. </li><li> Çözelti içinde mitokondri konsantrasyonunu tahmin etmek için bir protein konsantrasyonu analizi gerçekleştirir. Talimatı uygulayınticari bir Protein Deney Kiti veya benzer bir yöntemle 26 ile s. Mitokondri tipik konsantrasyonlar şunlardır: 2 T175 şişesi verim ~ 2 mg / ml, 1 fare karaciğer ~ 3-5 mg / ml ve 1 fare omurilik ~ 1-3 mg / ml olmuştur. </li></ol></li></ol></li><li> (Üretici tarafından sağlanan protokol uyarlanmış) Quantikine ELISA Kit c bir Ar-Ge Sıçan / Fare Sitokrom kullanarak sitokrom-c tahlil. <ol><li> Hemen tepkileri kurmadan önce, EB ile 0.5 mg / ml çalışma konsantrasyonu mitokondri sulandırarak reaksiyonları (tüp başına mitokondri tipik haliyle 30-50 ul) 1.5 ml tüpler içinde seyreltilmiştir mitokondri dağıtın. </li><li> Seyreltilmiş mitokondri, toplam hacminin% 1, EB veya DMSO ya ekleyin ve 7-10 dakika tezgah üstünde tepkileri kuluçkaya yatmaktadır. Daha uzun bir zaman diliminde gerekli olup olmadığını Bu reaksiyonlar, oda sıcaklığında 30 dakika boyunca stabildir. </li><li> 10.000 x g&#39;de 5 dakika ve dikkatli bir 4 ° C &#39;de sabit açılı rotor içinde santrifüjlemek suretiyle pelet mitokondrily süpernatant ayrı ve ayrı bir 1.5 ml tüpler her koyun. Not: tüpler her iki sonraki analiz için -20 ° C&#39;de donduruldu ya da hemen kullanılabilir. </li><li> Bir pelet ve süpernatan 27 sitokrom c konsantrasyonunun karşılaştırarak sitokrom c salınmasını belirler. <ol><li> 1x PBS içinde% 0.5 TX-100 ile reaksiyonun orijinal hacminin pelet çözündürülmesi ile örnekleri hazırlanır. </li><li> Her numune için, ELISA plakasına 2 kuyu, hemen çözündürülmüş pelet için bir sitokrom C bitişik 100 ul ilave edilerek tepkime üstte yüzen madde için bir hazırlama (şişeden doğrudan kullanımı) artı% 0.5 Tx 100 ul 1x PBS içinde 100 ve daha sonra, tüm topak ya da süpernatan numunesi arasında. </li><li> Yavaşça, Kapağı karıştırın ve 1 saat, 37 ° C inkübe 20 saniye plaka düşük ayar (seviye 2-4) girdap. </li><li> Daha sonra, üretici göre plaka seyreltilmiş yıkama tamponu ile dört kez yıkayıner talimatları. Kağıt havlu üzerine kuyu dokunarak herhangi bir aşırı çözüm çıkarın. </li><li> Her bir çukura 1 A + B geliştirme çözeltisi ve karanlıkta, oda sıcaklığında 20-30 dakika süre ile plaka inkübe: Daha sonra, 1 150 ul ilave edin. </li><li> Son olarak, her bir durdurma çözeltisi 50 ul ve bir mikro-plaka okuyucusu kullanılarak 540 nm de absorbans okumaları alır. Her reaksiyon için yüzer genel peletindeki sitokrom c değeri ile karşılaştırılması suretiyle sitokrom C salınımı miktarını hesaplayın. </li></ol></li></ol></li></ol> Mitokondriyal (Dys) fonksiyonu 3. Değerlendirme <ol><li> Reaksiyonları ayarlanır hemen önce, 0.5 mg mitokondri seyreltik / ml EB konsantrasyonu çalışma ve (mitokondri tipik haliyle 30-50 ul tüp başına kullanılır) reaksiyonlar için 1.5 ml&#39;lik tüplere yerleştirildi. </li><li> Mitokondriyal tedaviler <ol><li> 50 nM Valinomycin ile karıştırılır FCCP uygun tedavinin ekleyin (EB kontrol, 1 uM, 10 uM rotenon, 5 uM oligomycin, 2 mM KCN ya da 200 uM ATP, nihai konsantrasyon) ile seyreltildi mitokondri toplam hacmine inci 10/01 reaksiyonu da ayırmak için. 7 dakika tezgah üstünde reaksiyonları inkübe. NOT: zararlı olabilir deri yoluyla kazara yutulması veya emilim gibi bu maddeleri kullanırken dikkatli alınmalıdır. </li><li> 100 uM&#39;lik bir çalışma konsantrasyonunda steril su içinde yeniden teşekkül ettirilmiş ve 2 uM, -20 ° C&#39;de saklandı, TMRE seyreltin ve mitokondriyal reaksiyon hacmine eşit bir hacim ilave edin. </li><li> 7 dakika tezgah üstünde reaksiyonları inkübe. </li><li> 10.000 x g&#39;de 5 dakika 4 ° C &#39;de sabit açılı rotor içinde santrifüjlemek suretiyle pelet mitokondri. </li><li> Yük, bir 396-kuyulu bir levha üzerine, her numune süpernatanı hacminin yarısı floresan okuyun. NOT: TMRE uyarma ve emisyon dalga boyları için kullanılacak hacim ve plaka kullanılarak, üreticinin talimatlarına uygun olarak optimize edilmelidirdeneyi. Uyarım / emisyon dalga boyları kullanılarak 1 uM TMRE 25 ul standart 384 oyuklu siyah plaka (nihai reaksiyon konsantrasyon) ve en yüksek sinyal elde edildi kullanılarak &#160; 485 nm / 535 nm. </li><li> Kontrol (EB) ve kontrol örneğinden RFU deneysel örnek için plaka okuyucu elde edilen göreceli floresan değerini (RFU) bölünmesi ile her tedavi arasında floresan kat-farkını hesaplayın. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Madeira, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+mitochondrial+bioenergetics.">Overview of mitochondrial bioenergetics.</a> Methods In Molecular Biology. 810, 1-6 (2012).</li><li>Sakamuru, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+a+homogenous+membrane+potential+assay+to+assess+mitochondrial+function.">Application of a homogenous membrane potential assay to assess mitochondrial function.</a> Physiological Genomics. 44, 495-503 (2012).</li><li>Clayton, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+and+function+of+the+mitochondrial+genome.">Structure and function of the mitochondrial genome.</a> Journal Of Inherited Metabolic Disease. 15, 439-447 (1992).</li><li>Schatz, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+protein+import+system+of+mitochondria.">The protein import system of mitochondria.</a> The Journal of Biological Chemistry. 271, 31763-31766 (1996).</li><li>Mayer, A., Neupert, W., Lill, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+protein+import:+reversible+binding+of+the+presequence+at+the+trans+side+of+the+outer+membrane+drives+partial+translocation+and+unfolding.">Mitochondrial protein import: reversible binding of the presequence at the trans side of the outer membrane drives partial translocation and unfolding.</a> Cell. 80, 127-137 (1995).</li><li>Green, D. R., Kroemer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+pathophysiology+of+mitochondrial+cell+death.">The pathophysiology of mitochondrial cell death.</a> Science. 305, 626-629 (2004).</li><li>Shamas-Din, A., Kale, J., Leber, B., Andrews, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+action+of+Bcl-2+family+proteins.">Mechanisms of action of Bcl-2 family proteins.</a> Cold Spring Harbor Perspectives In Biology. 5, a008714 (2013).</li><li>Hardwick, J. M., Youle, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SnapShot:+BCL-2+proteins.">SnapShot: BCL-2 proteins.</a> Cell. 138, 404 (2009).</li><li>Zoratti, M., Szabo, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mitochondrial+permeability+transition.">The mitochondrial permeability transition.</a> Biochimica et Biophysica Acta. 1241, 139-176 (1995).</li><li>Wu, C. C., Bratton, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+the+intrinsic+apoptosis+pathway+by+reactive+oxygen+species.">Regulation of the intrinsic apoptosis pathway by reactive oxygen species.</a> Antioxidants &amp; Redox Signaling. 19, 546-558 (2013).</li><li>Kuwana, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BH3+domains+of+BH3-only+proteins+differentially+regulate+Bax-mediated+mitochondrial+membrane+permeabilization+both+directly+and+indirectly.">BH3 domains of BH3-only proteins differentially regulate Bax-mediated mitochondrial membrane permeabilization both directly and indirectly.</a> Molecular Cell. 17, 525-535 (2005).</li><li>Joshi, D. C., Bakowska, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+mitochondrial+membrane+potential+and+reactive+oxygen+species+in+live+rat+cortical+neurons.">Determination of mitochondrial membrane potential and reactive oxygen species in live rat cortical neurons.</a> Journal Of Visualized Experiments. , (2011).</li><li>Vinsant, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+early+pathogenesis+in+the+SOD1(G93A)+mouse+model+of+ALS:+part+I,+background+and+methods.">Characterization of early pathogenesis in the SOD1(G93A) mouse model of ALS: part I, background and methods.</a> Brain and Behavior. 3, 335-350 (2013).</li><li>Vinsant, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+early+pathogenesis+in+the+SOD1(G93A)+mouse+model+of+ALS:+part+II,+results+and+discussion.">Characterization of early pathogenesis in the SOD1(G93A) mouse model of ALS: part II, results and discussion.</a> Brain and Behavior. 3, 431-457 (2013).</li><li>Rajapakse, N., Shimizu, K., Payne, M., Busija, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+characterization+of+intact+mitochondria+from+neonatal+rat+brain.">Isolation and characterization of intact mitochondria from neonatal rat brain.</a> Brain research. Brain Research Protocols. 8, 176-183 (2001).</li><li>Schmitt, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+semi-automated+method+for+isolating+functionally+intact+mitochondria+from+cultured+cells+and+tissue+biopsies.">A semi-automated method for isolating functionally intact mitochondria from cultured cells and tissue biopsies.</a> Analytical Biochemistry. 443, 66-74 (2013).</li><li>Frezza, C., Cipolat, S., Scorrano, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organelle+isolation:+functional+mitochondria+from+mouse+liver,+muscle+and+cultured+fibroblasts.">Organelle isolation: functional mitochondria from mouse liver, muscle and cultured fibroblasts.</a> Nature Protocols. 2, 287-295 (2007).</li><li>Debatin, K. M., Poncet, D., Kroemer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemotherapy:+targeting+the+mitochondrial+cell+death+pathway.">Chemotherapy: targeting the mitochondrial cell death pathway.</a> Oncogene. 21, 8786-8803 (2002).</li><li>Del Gaizo Moore, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+lymphocytic+leukemia+requires+BCL2+to+sequester+prodeath+BIM,+explaining+sensitivity+to+BCL2+antagonist+ABT-737.">Chronic lymphocytic leukemia requires BCL2 to sequester prodeath BIM, explaining sensitivity to BCL2 antagonist ABT-737.</a> The Journal of Clinical Investigation. 117, 112-121 (2007).</li><li>Del Gaizo Moore, V., Schlis, K. D., Sallan, S. E., Armstrong, S. A., Letai, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BCL-2+dependence+and+ABT-737+sensitivity+in+acute+lymphoblastic+leukemia.">BCL-2 dependence and ABT-737 sensitivity in acute lymphoblastic leukemia.</a> Blood. 111, 2300-2309 (2008).</li><li>Li, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+complex+I+inhibitor+rotenone+induces+apoptosis+through+enhancing+mitochondrial+reactive+oxygen+species+production.">Mitochondrial complex I inhibitor rotenone induces apoptosis through enhancing mitochondrial reactive oxygen species production.</a> The Journal of Biological Chemistry. 278, 8516-8525 (2003).</li><li>Hynes, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+drug-induced+mitochondrial+toxicity+using+fluorescence-based+oxygen-sensitive+probes.">Investigation of drug-induced mitochondrial toxicity using fluorescence-based oxygen-sensitive probes.</a> Toxicological Sciences : An Official Journal Of The Society of Toxicology. 92, 186-200 (2006).</li><li>Papkovsky, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+in+optical+oxygen+sensing:+protocols+and+critical+analyses.">Methods in optical oxygen sensing: protocols and critical analyses.</a> Methods in enzymology. 381, 715-735 (2004).</li><li>Galluzzi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+the+assessment+of+mitochondrial+membrane+permeabilization+in+apoptosis.">Methods for the assessment of mitochondrial membrane permeabilization in apoptosis.</a> Apoptosis : An International Journal On Programmed Cell Death. 12, 803-813 (2007).</li><li>Gurney, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+neuron+degeneration+in+mice+that+express+a+human+Cu,Zn+superoxide+dismutase+mutation.">Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu,Zn superoxide dismutase mutation.</a> Science. 264, 1772-1775 (1994).</li><li>Smith, P. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+protein+using+bicinchoninic+acid.">Measurement of protein using bicinchoninic acid.</a> Analytical Biochemistry. 150, 76-85 (1985).</li><li>Certo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondria+primed+by+death+signals+determine+cellular+addiction+to+antiapoptotic+BCL-2+family+members.">Mitochondria primed by death signals determine cellular addiction to antiapoptotic BCL-2 family members.</a> Cancer Cell. 9, 351-365 (2006).</li><li>Hogeboom, G. H., Schneider, W. C., Pallade, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytochemical+studies+of+mammalian+tissues;+isolation+of+intact+mitochondria+from+rat+liver;+some+biochemical+properties+of+mitochondria+and+submicroscopic+particulate+material.">Cytochemical studies of mammalian tissues; isolation of intact mitochondria from rat liver; some biochemical properties of mitochondria and submicroscopic particulate material.</a> The Journal Of Biological Chemistry. 172, 619-635 (1948).</li><li>Hogeboom, G. H., Claude, A., Hotch-Kiss, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+distribution+of+cytochrome+oxidase+and+succinoxidase+in+the+cytoplasm+of+the+mammalian+liver+cell.">The distribution of cytochrome oxidase and succinoxidase in the cytoplasm of the mammalian liver cell.</a> The Journal of Biological Chemistry. 165, 615-629 (1946).</li><li>Marques-Fernandez, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TNFalpha+induces+survival+through+the+FLIP-L-dependent+activation+of+the+MAPK/ERK+pathway.">TNFalpha induces survival through the FLIP-L-dependent activation of the MAPK/ERK pathway.</a> Cell Death &amp; Disease. 4, e493 (2013).</li><li>Chao, C. C., Hu, S., Ehrlich, L., Peterson, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interleukin-1+and+tumor+necrosis+factor-alpha+synergistically+mediate+neurotoxicity:+involvement+of+nitric+oxide+and+of+N-methyl-D-aspartate+receptors.">Interleukin-1 and tumor necrosis factor-alpha synergistically mediate neurotoxicity: involvement of nitric oxide and of N-methyl-D-aspartate receptors.</a> Brain, Behavior, And Immunity. 9, 355-365 (1995).</li><li>Downen, M., Amaral, T. D., Hua, L. L., Zhao, M. L., Lee, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+death+in+cytokine-activated+primary+human+brain+cell+culture:+role+of+tumor+necrosis+factor-alpha.">Neuronal death in cytokine-activated primary human brain cell culture: role of tumor necrosis factor-alpha.</a> Glia. 28, 114-127 (1999).</li><li>Schildberger, A., Rossmanith, E., Weber, V., Falkenhagen, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+of+endothelial+cell+activation+in+experimental+sepsis+with+a+two-step+cell+culture+model.">Monitoring of endothelial cell activation in experimental sepsis with a two-step cell culture model.</a> Innate Immunity. 16, 278-287 (2010).</li><li>Brown, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitrogen+disruption+of+synaptoneurosomes:+an+alternative+method+to+isolate+brain+mitochondria.">Nitrogen disruption of synaptoneurosomes: an alternative method to isolate brain mitochondria.</a> Journal Of Neuroscience Methods. 137, 299-303 (2004).</li><li>Wong, A., Cortopassi, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+measurement+of+mitochondrial+membrane+potential+in+a+neural+cell+line+using+a+fluorescence+plate+reader.">High-throughput measurement of mitochondrial membrane potential in a neural cell line using a fluorescence plate reader.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 298, 750-754 (2002).</li><li>Blattner, J. R., He, L., Lemasters, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Screening+assays+for+the+mitochondrial+permeability+transition+using+a+fluorescence+multiwell+plate+reader.">Screening assays for the mitochondrial permeability transition using a fluorescence multiwell plate reader.</a> Analytical Biochemistry. 295, 220-226 (2001).</li><li>Kataoka, M., Fukura, Y., Shinohara, Y., Baba, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+mitochondrial+membrane+potential+in+the+cells+by+microchip+flow+cytometry.">Analysis of mitochondrial membrane potential in the cells by microchip flow cytometry.</a> Electrophoresis. 26, 3025-3031 (2005).</li><li>Del Gaizo Moore, V., Payne, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transactivator+of+transcription+fusion+protein+transduction+causes+membrane+inversion.">Transactivator of transcription fusion protein transduction causes membrane inversion.</a> The Journal of Biological Chemistry. 279, 32541-32544 (2004).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Rekombinant sitokinler ile HEK-293T hücrelerinin tedavisi 48 saat (Şekil 1) üzerine hücre ölümü orta miktarda neden olur. TNF-alfa, muamele ile uyarılan hücre ölümünün miktarı önceki çalışmalara 30 benzer ve hücre canlılığı, tek başına de literatürde 31,32 ile uyumlu olan herhangi bir sitokin olan belirleyici miktarda daha büyük olan çok sayıda sitokin birlikte uygulanmasından sonra azalır. miktarları ve sitokin tedavileri türleri yanı sıra birey...

Yaşayan hücreler yağ ve karbonhidrat şeklinde metabolik enerjiyi banka ve biyosentezi, membran taşıma ve hareket için bu enerjiyi kullanır. Bazı enerji glikoliz sırasında doğrudan ATP içine beslenme şekerlerin dönüşüm yoluyla sitosol içinde elde edilmektedir. Bununla birlikte, bir hücre ATP üretiminin başlıca kaynağı mitokondriyal solunum zincirinde 1 ile mitokondri içinde yararlanır. mitokondri yapısı, etkili ve verimli bir ATP üretimi için gerekli olan uzaysal yönlendirilmesini sağlar. Mitokondri bileşenleri bir zarlar arası boşluk ve birlikte matris içteki mitokondriyal bölme, ev ile ayrılmış bir çift zar sahip ve ATP üretimi dahil kimyasal reaksiyonları koordinat. iç zarı solunum zinciri gibi ATP sintaz, ATP oluşumu için bir araya ADP ve Pi getiren protein kompleksi ihtiva zara bağlı protein komplekslerinin bir dizi içerir. haner membran kristalı içine katlanmış ve elektronlar sitokrom-c, zarlar arası alanı içinde kompleksleri arasında hareket eden bir çözünür elektron taşıyıcı aracılığıyla solunum zinciri kompleksleri boyunca iletilir. Elektronlar hareket ettikçe, indirgeyici eşdeğerleri oksidasyon oluşur ve hidrojen iyonları zarlar arası boşluğa matristen pompalanır. Zarlar arası alanı içinde yüksek iyon konsantrasyonunun bir sonucu olarak, bir elektrokimyasal gradyan iç mitokondriyal zarın (Δψ) 2 üzerinde bir zar potansiyeli elde oluşturur. Oksijen elektron taşıma zincirinin son elektron alıcısı ve hidrojen iyonları matriks geri arası boşluğa ATP sentezler akan ve bunu doğrudan yaparken ATP oluşumuna neden olur. Bütünüyle tarif edildiği gibi bu işlem, oksidatif fosforilasyon gibi bilinmektedir. krista kıvrımlar maksimal elektron taşıma ve ATP üretimi içinde sağlayan, iç zarı yüzey alanını arttırmakHer mitokondri. proteinler, enzimler ve oksidatif fosforilasyon ile ilgili diğer moleküller, nükleer ve mitokondriyal genlerin elde edilir. Mitokondri 13 protein olarak tRNA&#39;ların ve ATP üretimi için gerekli olan 3 mRNA için kendi dairesel DNA kodlama içerir. Bununla birlikte, çok daha fazla protein gereklidir ve böylece kodlanan nükleer bulunmaktadır. Bu, nükleer-şifrelenmiş proteinlerin çoğunluğu ön-madde proteininin N-terminalinde presequences kullanımı ile mitokondrial matris hedeflenir ve bunların alma Δψ 4,5 kısmen tahrik edilir. Bir hücrenin Biyoenerjetiğin katkıda ötesinde, mitokondri, aynı zamanda, TCA ve beta-oksidasyon düzenleyen kalsiyum yoluyla hücresel sinyal, aynı zamanda apoptoz 6 önemli bir rol olarak önemli metabolik süreçleri de etkilemektedir. Özellikle, hücresel stres zamanlarında, üzerinde ikamet veya BCL-2 ailesi proteinleri mitokondriyal neden olabilir mitokondriyal dış membran etkileşimdış membran geçirgenliği (MOMP) 7,8. MOMP sırasında, sitokrom C ve diğer proteinlerin çeşitli sitosolik proteinler ile birlikte karmaşık bir apopitozom 9,10 adı oluşturan sitozolüne yayımlanan ve edilmektedir. apopitozom apoptoz yürütme aşamasında hücresel proteinler ve DNA parçalamak için gitmek kaspazlan harekete geçirir. MOMP meydana bitmez, ΔΨ çöktü ve ATP üretimi durdurdu. Bu nedenle, apoptoz gibi başlatılır mitokondriyal fonksiyonu ele geçirilmiş ve ΔΨ değişiklikler mitokondriyal ve hücre sağlık 12 ile korele edilebilir. Apoptoz da hastalık oluşmasından ve / veya ilerlemesi hakkında değerli bilgiler elde edebilirsiniz birçok hastalık modelleri, ΔΨ için mitokondriyal fonksiyon ve değişiklikler bir son nokta iken. Örneğin, mitokondriyal yapısal ve fonksiyonel değişiklikler nörodejeneratif hastalıkların 13,14 sırasında belgelenmiştir. Protokol, iso ilk bölümündeonların ΔΨ muhafaza sağlam mitokondri lation tarif edilmektedir. HEK-293T hücreleri apoptozisini sağlamak için farklı konsantrasyonlarda ve yeniden birleştirici TNF-α, IL1-β ve IFN-γ kombinasyonlarına maruz bırakıldı. Sık sık kendi reseptörüne bağlanmasının 6, TNF-α etkileşimi tarafından tetiklenebilir primer insan septik örnekleri 15 ve apoptoz harici yolunun yüksek olduğu rapor edilmiştir, çünkü bu sitokinler seçilmiştir. Kültürlenmiş hücreler ile karşılaştırıldığında, primer dokulardan işlevsel mitokondria izole etmek için gerekli ince varyasyonlar olduğundan çok fazla araştırma hayvanları kullandığı için, ve protokol, aynı zamanda, karaciğer ve lateral skleroz (ALS) fare modeli ön omurilik ile ilgili mitokondri izole açıklamaktadır. protokolü ikinci bölümü bir flüoresan plaka okuyucusu ile potansiyel duyarlı fluoresan boya kullanılarak mitokondriyal membran potansiyeli düzensizlikler izlemek için geliştirilmiştir. FarkHücresel durumu (sağlıksız vs yani, sağlıklı) arasındaki ın mitokondrial membran potansiyelinin dağılımı neden bütün bunlar ayrılması ajanlar, solunum zinciri inhibitörleri, karmaşık inhibitörleri ve iyonoforlar ile birlikte izole mitokondri ΔΨ gücünü nicelleştirilmesiyle ayırt edilir. Bu nedenle mitokondri tepki mitokondriyal (dis) fonksiyonunun bir göstergesi olarak kullanılabilir mitokondriyal inhibitörleri ile tedavi üzerine ΔΨ değişimi geniş, mitokondri sağlıklı. Yerine fonksiyonunun yerinde değerlendirilmesi daha izole mitokondri kullanımı patoloji veya tedavi doğrudan organele 16-18 değişiklikleri modüle kesin kanıt sunmaktadır. Kültürlü hücrelerden mitokondri izole etmek literatürde yöntemler varken, bunlar belirsizdir 17 ve / veya özel ekipman 16 kullanmaktadır. Bu protokol detaylı izolasyon yöntem açıklanır ve birbirincil doku ve kültürler 13,14,19,20 dahil olmak üzere diğer hücre çizgileri, kolayca uyarlanabilir. Birçok izole mitokondri çalışmaları bu protokolde ama Clark elektrodu ile kullanılan aynı mitokondriyal eşleşmeyenler ve inhibitörleri tekrar ekipman çok özel ve özel parça, (21 literatürde birçok kağıtları temsili bir örnektir) kullanmaktadır. Ayrıca, bu, geleneksel bir yöntem, düşük verim ve yüksek bir karmaşıklık 22,23 gibi sınırlılıklara sahiptir ve mitokondri önemli miktarda (~ 500 ug / reaksiyon) gerektirir. Bu protokol, floresan zara algılama potansiyel sistemi TMRE standart makine birçok laboratuvarda bir floresan plaka okuyucu ile birlikte kullanılır. Bu hızlı bir şekilde hücreler ve izole mitokondri girer ve düşük konsantrasyonlarda 24 kullanılabilir çünkü TMRE yaygın olarak kabul edilmektedir. Çoklu reaksiyonlar hızla tandem kurulabilir ve toplu bu protokolü kullanılarak analiz. Ayrıca, reaksiyonin izole edilmiş bir mitokondri (~ / reaksiyon, 10 ug) &#39;in bir çok küçük bir miktar gerekmektedir. Daha az malzeme gerektiren, daha küçük doku ya da hücre kültürü numuneleri mitokondri izolasyonu için bir başlangıç ​​noktası olarak kullanılabilir, daha çok kez tekrarlandı ve reaksiyon kurmak ve ATP üretimi, oksijen tüketimi, ithal gibi izole edilmiş bir mitokondri deneyleri için potansiyel olarak yeterince malzeme olabilir tahliller yapılabilir.

<table><tbody><tr><td>L-glutamic acid</td><td>Sigma</td><td>G1251</td><td>Can use the potassium salt instead.</td></tr><tr><td>malic acid</td><td>Sigma</td><td>M8304</td><td>Can use the potassium salt instead.</td></tr><tr><td>KH&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;PO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma</td><td>P0662</td><td></td></tr><tr><td>K&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;HPO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma</td><td>P3786</td><td></td></tr><tr><td>EGTA</td><td>Sigma</td><td>E3889</td><td></td></tr><tr><td>Trisma base</td><td>Sigma</td><td>T6066</td><td></td></tr><tr><td>MOPS</td><td>Sigma</td><td>M3183</td><td></td></tr><tr><td>CCCP</td><td>Sigma</td><td>C2920</td><td>Dilute down to 100&amp;nbsp;&amp;#956;M as a working stock in ethanol and store at -20&amp;nbsp;&amp;#176;C.</td></tr><tr><td>Valinomycin</td><td>Sigma</td><td>V0627</td><td>Make in DMSO and use as a 5&amp;nbsp;&amp;#956;M working stock. Store at -20&amp;nbsp;&amp;#176;C.</td></tr><tr><td>sucrose</td><td>Fisher</td><td>S5-500</td><td></td></tr><tr><td>KCN</td><td>Mallinckrodt</td><td>6379</td><td>Make a concentrated stock in ethanol and then dilute with water&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>rotenone</td><td>Sigma</td><td>R8875</td><td>Highly toxic. Made in ethanol.</td></tr><tr><td>oligomycin</td><td>Sigma</td><td>O4876</td><td>Highly toxic. Made in ethanol.</td></tr><tr><td>ADP</td><td>Sigma</td><td>A2754</td><td></td></tr><tr><td>TMRE</td><td>Sigma</td><td>8717-25mg</td><td>Dilute 100&amp;nbsp;&amp;#956;M stock with EB immediatley before use.</td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Gibco</td><td>11965-084</td><td>1x regular (high glucose).</td></tr><tr><td>Pen/Strep</td><td>Invitrogen</td><td>15140-155</td><td></td></tr><tr><td>L-glutamine</td><td>Fisher</td><td>SH3002101</td><td>Store aliquots at -20&amp;nbsp;&amp;#176;C</td></tr><tr><td>FBS</td><td>Lonza</td><td>14-501F</td><td>US origin, premium quality. Heat inactivate and store aliquots at -20&amp;nbsp;&amp;#176;C.</td></tr><tr><td>Trypsin-EDTA</td><td>Sigma</td><td>T4049</td><td></td></tr><tr><td>DMSO</td><td>SIgma</td><td>D2650</td><td></td></tr><tr><td>Protien Assay Dye (5x)</td><td>Bio-Rad</td><td>500-0006</td><td>Any protein assay can substitute.</td></tr><tr><td>BSA</td><td>Fisher</td><td>BP1600-100</td><td>Make 2 mg/ml stock in water for protein assay.</td></tr><tr><td>MTT powder</td><td>Sigma</td><td>M2128</td><td>Filter sterlize 5 mg/ml stock made in PBS. Store aliquots at -20&amp;nbsp;&amp;#176;C; store at 4&amp;nbsp;&amp;#176;C for up to 1 week.</td></tr><tr><td>Tergitol solution (NP-40)</td><td>Sigma</td><td>NP40S</td><td></td></tr><tr><td>Recombinant Human IL-1B</td><td>Gibco</td><td>PCH08014</td><td>Once opened store aliquots at -20&amp;nbsp;&amp;#176;C</td></tr><tr><td>Recombinant Human TNF-alpha</td><td>Gibco</td><td>PHC3015L</td><td></td></tr><tr><td>Recombinant Human IFN-gamma</td><td>Gibco</td><td>PHC4031</td><td></td></tr><tr><td>Dulbeccos PBS (-/-)</td><td>Sigma</td><td>D8537</td><td>Make sure it is without Mg&lt;sup&gt;2+&lt;/sup&gt; and Ca&lt;sup&gt;2+&lt;/sup&gt; ions.</td></tr><tr><td>Cytochrom &lt;em&gt;c&lt;/em&gt; ELISA kit</td><td>R&amp;amp;D systems</td><td>DTC0</td><td>Human for HEK-293T cells.&amp;nbsp;</td></tr></tbody></table>

isolation and functional analysis of mitochondria from cultured cells and mouse tissue

Comparison between two or more distinct groups, such as healthy vs. disease, is necessary to determine cellular status. Mitochondria are at the nexus of cell heath due to their role in both cell metabolism and energy production as well as control of apoptosis. Therefore, direct evaluation of isolated mitochondria and mitochondrial perturbation offers the ability to determine if organelle-specific (dys)function is occurring. The methods described in this protocol include isolation of intact, functional mitochondria from HEK cultured cells and mouse liver and spinal cord, but can be easily adapted for use with other cultured cells or animal tissues. Mitochondrial function assessed by TMRE and the use of common mitochondrial uncouplers and inhibitors in conjunction with a fluorescent plate reader allow this protocol not only to be versatile and accessible to most research laboratories, but also offers high throughput.

200 pg / ml TNF-α, 40 ng / ml, IL1-β ve 75 ng / ml IFN-γ ile HEK-293T hücrelerinin tedavisi (x 3), 24-48 saat boyunca hücre ölümü aşamalı miktarlarda (Şekil 1A yol açar ). Hücre canlılığı MTT denemesi kullanarak değerlendirilmiştir ve sürekli olarak ~ 24 saat, tedaviden hücre canlılığını% 10 azalma ve 48 saat tedavi ile ~% 20&#39;lik bir düşüş olduğunu göstermektedir edildi. Bireysel sitokinler ile benzer konsantrasyonlarda (100 ug / ml TNF-α, 40 ng / ml, IL1-β ve 75 ng...

Watch this Scientific Journal Video about Isolation and Functional Analysis of Mitochondria from Cultured Cells and Mouse Tissue at JoVE.com

Isolation and Functional Analysis of Mitochondria from Cultured Cells and Mouse Tissue

Comparison of mitochondrial membrane potential between samples yields valuable information about cellular status. Detailed steps for isolating mitochondria and assessing response to inhibitors and uncouplers using fluorescence are described. The method and utility of this protocol are illustrated by use of a cell culture and animal model of cellular stress.

İzolasyon ve Kültür Hücrelerinin ve Fare Doku gelen Mitokondri Fonksiyonel Analizi

Comparison between two or more distinct groups, such as healthy vs. disease, is necessary to determine cellular status. Mitochondria are at the nexus of ...

isolation-functional-analysis-mitochondria-from-cultured-cells-mouse

Research

JoVE Journal

Biology

39.4K Görüntüleme.  Elon University. Comparison of mitochondrial membrane potential between samples yields valuable information about cellular status. Detailed steps for isolating mitochondria and assessing response to inhibitors and uncouplers using fluorescence are described. The method and utility of this protocol are illustrated by use of a cell culture and animal model of cellular stress. 

Video: Isolation and Functional Analysis of Mitochondria from Cultured Cells and Mouse Tissue

Isolation and Analysis of Hematopoietic Stem Cells from the Placenta

Hematopoietic stem cells (HSCs) have the ability to self-renew and generate all cell types of the blood lineages throughout the lifetime of an individual. All HSCs emerge during embryonic development, after which their pool size is maintained by self-renewing cell divisions. Identifying the anatomical origin of HSCs and the critical developmental events regulating the process of HSC development has been complicated as many anatomical sites participate during fetal hematopoiesis. Recently, we identified the placenta as a major hematopoietic organ where HSCs are generated and expanded in unique microenvironmental niches (Gekas, et al 2005, Rhodes, et al 2008). Consequently, the placenta is an important source of HSCs during their emergence and initial expansion.
In this article, we show dissection techniques for the isolation of murine placenta from E10.5 and E12.5 embryos, corresponding to the developmental stages of initiation of HSCs and the peak in the size of the HSC pool in the placenta, respectively. In addition, we present an optimized protocol for enzymatic and mechanical dissociation of placental tissue into single-cell suspension for use in flow cytometry or functional assays. We have found that use of collagenase for single-cell suspension of placenta gives sufficient yields of HSCs. An important factor affecting HSC yield from the placenta is the degree of mechanical dissociation prior to, and duration of, enzymatic treatment.
We also provide a protocol for the preparation of fixed-frozen placental tissue sections for the visualization of developing HSCs by immunohistochemistry in their precise cellular niches. As hematopoietic specific antigens are not preserved during preparation of paraffin embedded sections, we routinely use fixed frozen sections for localizing placental HSCs and progenitors.

We have identified the placenta as a major hematopoietic organ during development. We found that hematopoietic stem cells (HSCs) are both generated and expanded in the placenta in unique microenvironmental niches. Here, we describe experimental techniques required for isolation and visualization of HSCs in the mouse placenta.

Plasenta Hematopoetik Kök Hücre İzolasyonu ve Analizi

Hematopoietic stem cells (HSCs) have the ability to self-renew and generate all cell types of the blood lineages throughout the lifetime of an individual. ...

Biyoloji

Purification of Mitochondria from Yeast Cells

Mitochondria are the main site of ATP production during aerobic metabolism in eukaryotic non-photosynthetic cells1. These complex organelles also play essential roles in apoptotic cell death2, cell survival3, mammalian development4, neuronal development and function4, intracellular signalling5, and longevity regulation6. Our understanding of these complex biological processes controlled by mitochondria relies on robust methods for assessing their morphology, their protein and lipid composition, the integrity of their DNA, and their numerous vital functions. The budding yeast Saccharomyces cerevisiae, a genetically and biochemically manipulable unicellular eukaryote with annotated genome and well-defined proteome, is a valuable model for studying the molecular and cellular mechanisms underlying essential biological functions of mitochondria. For these types of studies, it is crucial to have highly pure mitochondria. Here we present a detailed description of a rapid and effective method for purification of yeast mitochondria. This method enables the isolation of highly pure mitochondria that are essentially free of contamination by other organelles and retain their structural and functional integrity after their purification. Mitochondria purified by this method are suitable for cell-free reconstitution of essential mitochondrial processes and can be used for the analysis of mitochondrial structure and functions, mitochondrial proteome and lipidome, and mitochondrial DNA.

We describe a rapid and effective method for purification of mitochondria from the yeast Saccharomyces cerevisiae. This method enables the high-yield isolation of pure mitochondria that are essentially free of contamination by other organelles and retain their structural and functional integrity after their purification.

Maya hücreleri Mitokondri saflaştırılması

Mitochondria are the main site of ATP production during aerobic metabolism in eukaryotic non-photosynthetic cells1. These complex organelles also play ...

Mitochondrial Isolation from Skeletal Muscle

Mitochondria are organelles controlling the life and death of the cell. They participate in key metabolic reactions, synthesize most of the ATP, and regulate a number of signaling cascades2,3. Past and current researchers have isolated mitochondria from rat and mice tissues such as liver, brain and heart4,5. In recent years, many researchers have focused on studying mitochondrial function from skeletal muscles.
Here, we describe a method that we have used successfully for the isolation of mitochondria from skeletal muscles 6. Our procedure requires that all buffers and reagents are made fresh and need about 250-500 mg of skeletal muscle. We studied mitochondria isolated from rat and mouse gastrocnemius and diaphragm, and rat extraocular muscles. Mitochondrial protein concentration is measured with the Bradford assay. It is important that mitochondrial samples be kept ice-cold during preparation and that functional studies be performed within a relatively short time (~1 hr). Mitochondrial respiration is measured using polarography with a Clark-type electrode (Oxygraph system) at 37&deg;C7. Calibration of the oxygen electrode is a key step in this protocol and it must be performed daily. Isolated mitochondria (150 &mu;g) are added to 0.5 ml of experimental buffer (EB). State 2 respiration starts with addition of glutamate (5mM) and malate (2.5 mM). Then, adenosine diphosphate (ADP) (150 &mu;M) is added to start state 3. Oligomycin (1 &mu;M), an ATPase synthase blocker, is used to estimate state 4. Lastly, carbonyl cyanide p-[trifluoromethoxy]-phenyl-hydrazone (FCCP, 0.2 &mu;M) is added to measurestate 5, or uncoupled respiration 6. The respiratory control ratio (RCR), the ratio of state 3 to state 4, is calculated after each experiment. An RCR &ge;4 is considered as evidence of a viable mitochondria preparation.
In summary, we present a method for the isolation of viable mitochondria from skeletal muscles that can be used in biochemical (e.g., enzyme activity, immunodetection, proteomics) and functional studies (mitochondrial respiration).

This protocol describes a procedure to study the respiration of mitochondria isolated from skeletal muscles. This method was adapted from Scorrano et al. (2007). The mitochondrial isolation procedure requires about 2 hours. The mitochondrial respiration can be completed in about 1 hour.

İskelet Kası Mitokondrial İzolasyon

Mitochondria are organelles controlling the life and death of the cell. They participate in key metabolic reactions, synthesize most of the ATP, and ...

Süper Kompleks Analiz için Küçük Doku Örneklerinde Mitokondriyal Fraksiyonlama

Isolation of Mitochondria for Mitochondrial Supercomplex Analysis from Small Tissue and Cell Culture Samples

Over the last decades, the evidence accumulated about the existence of respiratory supercomplexes (SCs) has changed our understanding of the mitochondrial electron transport chain organization, giving rise to the proposal of the "plasticity model." This model postulates the coexistence of different proportions of SCs and complexes depending on the tissue or the cellular metabolic status. The dynamic nature of the assembly in SCs would allow cells to optimize the use of available fuels and the efficiency of electron transfer, minimizing reactive oxygen species generation and favoring the ability of cells to adapt to environmental changes. 
More recently, abnormalities in SC assembly have been reported in different diseases such as neurodegenerative disorders (Alzheimer's and Parkinson's disease), Barth Syndrome, Leigh syndrome, or cancer. The role of SC assembly alterations in disease progression still needs to be confirmed. Nevertheless, the availability of enough amounts of samples to determine the SC assembly status is often a challenge. This happens with biopsy or tissue samples that are small or have to be divided for multiple analyses, with cell cultures that have slow growth or come from microfluidic devices, with some primary cultures or rare cells, or when the effect of particular costly treatments has to be analyzed (with nanoparticles, very expensive compounds, etc.). In these cases, an efficient and easy-to-apply method is required. This paper presents a method adapted to obtain enriched mitochondrial fractions from small amounts of cells or tissues to analyze the structure and function of mitochondrial SCs by native electrophoresis followed by in-gel activity assays or western blot.

Yazar Gündemi: Sağlık ve Hastalıkta Oksidatif Fosforilasyon Sistem Dinamiklerini ve Mitokondriyal Rolleri Ortaya Çıkarmak

This protocol describes a technique for the analysis of respiratory supercomplexes when only small amounts of samples are available.

Küçük Doku ve Hücre Kültürü Örneklerinden Mitokondriyal Süperkompleks Analizi için Mitokondri İzolasyonu 

Over the last decades, the evidence accumulated about the existence of respiratory supercomplexes (SCs) has changed our understanding of the mitochondrial ...

Biyokimya

<meta charset="utf8"></head><body>Yüksek Kaliteli Biyoenerjetik Çalışmalar için Kemirgenlerden Mitokondriyal İzolasyon

Robust Mitochondrial Isolation from Rodent Cardiac Tissue

Mitochondrial isolation has been practiced for decades, following procedures established by pioneers in the fields of molecular biology and biochemistry to study metabolic impairments and disease. Consistent mitochondrial quality is necessary to properly investigate mitochondrial physiology and bioenergetics; however, many different published isolation methods are available for researchers. Although different experimental strategies require different isolation methods, the basic principles and procedures are similar. This protocol details a method capable of extracting well-coupled mitochondria from a variety of tissue sources, including small animals and cells. The steps outlined include organ dissection, mitochondrial purification, protein quantification, and various quality control checks. The primary quality control metric used to identify high-quality mitochondria is the respiratory control ratio (RCR). The RCR is the ratio of the respiratory rate during oxidative phosphorylation to the rate in the absence of ADP. Alternative metrics are discussed. While high RCR values relative to their tissue source are obtained using this protocol, several steps can be optimized to suit the individual needs of researchers. This procedure is robust and has consistently resulted in isolated mitochondria with above-average RCR values across animal models and tissue sources.

<meta charset="utf8"></head><body>Yazar Gündemi: Mitokondriyal Kalsiyum Fosfatın Kalp Yetmezliği ve Biyoenerjetik Üzerindeki Rolünü Ortaya Çıkarmak

Bioenergetic and metabolomic studies on mitochondria have revealed their multifaceted role in many diseases, but the isolation methods for these organelles vary. The method detailed here is capable of purifying high-quality mitochondria from multiple tissue sources. Quality is determined by respiratory control ratios and other metrics assessed with high-resolution respirometry.

Kemirgen Kalp Dokusundan Sağlam Mitokondriyal İzolasyon 

Mitochondrial isolation has been practiced for decades, following procedures established by pioneers in the fields of molecular biology and biochemistry ...

Rapid Isolation And Purification Of Mitochondria For Transplantation By Tissue Dissociation And Differential Filtration

Previously described mitochondrial isolation methods using differential centrifugation and/or Ficoll gradient centrifugation require 60 to 100 min to complete. We describe a method for the rapid isolation of mitochondria from mammalian biopsies using a commercial tissue dissociator and differential filtration. In this protocol, manual homogenization is replaced with the tissue dissociator&#8217;s standardized homogenization cycle. This allows for uniform and consistent homogenization of tissue that is not easily achieved with manual homogenization. Following tissue dissociation, the homogenate is filtered through nylon mesh filters, which eliminate repetitive centrifugation steps. As a result, mitochondrial isolation can be performed in less than 30 min. This isolation protocol yields approximately 2 x 1010 viable and respiration competent mitochondria from 0.18 &#177; 0.04 g (wet weight) tissue sample.

A method for rapid isolation of mitochondria from mammalian tissue biopsies is described. Rat liver or skeletal muscle preparations were homogenized with a commercial tissue dissociator and mitochondria were isolated by differential filtration through nylon mesh filters. Mitochondrial isolation time is &#60;30 min compared to 60 - 100 min using alternative methods.

Doku Ayrışma Ve Diferansiyel süzülerek Nakli İçin Mitokondri Of Rapid İzolasyon ve saflaştırma

Previously described mitochondrial isolation methods using differential centrifugation and/or Ficoll gradient centrifugation require 60 to 100 min to ...

İzolasyon ve Kültür Hücrelerinin ve Fare Doku gelen Mitokondri Fonksiyonel Analizi

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Plasenta Hematopoetik Kök Hücre İzolasyonu ve Analizi

Maya hücreleri Mitokondri saflaştırılması

İskelet Kası Mitokondrial İzolasyon

Küçük Doku ve Hücre Kültürü Örneklerinden Mitokondriyal Süperkompleks Analizi için Mitokondri İzolasyonu

Küçük Doku ve Hücre Kültürü Örneklerinden Mitokondriyal Süperkompleks Analizi için Mitokondri İzolasyonu

Küçük Doku ve Hücre Kültürü Örneklerinden Mitokondriyal Süperkompleks Analizi için Mitokondri İzolasyonu

Kemirgen Kalp Dokusundan Sağlam Mitokondriyal İzolasyon

Kemirgen Kalp Dokusundan Sağlam Mitokondriyal İzolasyon

Kemirgen Kalp Dokusundan Sağlam Mitokondriyal İzolasyon

Doku Ayrışma Ve Diferansiyel süzülerek Nakli İçin Mitokondri Of Rapid İzolasyon ve saflaştırma