Assay הקרנת פלורסנט לזיהוי מאפננים של ערוצים GIRK
Summary
בזמן אמת ההקרנה הליך לזיהוי סמים כי אינטראקציה עם חלבון G-מגודרת פנימה מיישר K<sup> +</sup> (GIRK) ערוצים מתואר. Assay מנצל פוטנציאל רגישות קרום צבעי ניאון כדי למדוד פעילות GIRK הערוץ. טכניקה זו ניתנת להתאמה לשימוש על מספר שורות תאים.
Abstract
G-חלבון סגורות פנימה מיישר K + (GIRK) ערוצים לתפקד כמתווכים הסלולר של מגוון רחב של הורמונים נוירוטרנסמיטורים באים לידי ביטוי השרירים, המוח, הלב ורקמות שלד 1,2 האנדוקרינית. ערוצי GIRK להיות מופעל בעקבות עקידת ligands (נוירוטרנסמיטורים, הורמונים, תרופות וכו ') כדי פלזמה שלהם קרום הנכנס, G חלבונים מצמידים קולטנים (GPCRs). מחייב זה גורם לגירוי של חלבונים G (G I ו-G o) אשר לאחר מכן לאגד ולהפעיל את ערוץ GIRK. פעם אחת פתחתי את ערוץ GIRK מאפשר תנועה של K + מחוץ לתא גורמת קרום מנוחה הפוטנציאל להיות שלילי יותר. כתוצאה מכך, הפעלת GIRK ערוץ בנוירונים פוחתת היווצרות ספונטנית פוטנציאל פעולה מעכב שחרור של שליחים עצביים מעוררים. בלב, הפעלת ערוץ GIRK מעכב פעילות הקוצב ובכך להאט את קצב הלב.
<p= "jove_content" הכיתה> ערוצי GIRK לייצג מטרות חדשות לפיתוח תרופות טיפוליות חדשות לטיפול בכאב נוירופתי, התמכרות לסמים, הפרעות בקצב הלב והפרעות אחרות 3. עם זאת, פרמקולוגיה של ערוצים אלה עדיין נודעת בעיקר. למרות מספר תרופות כולל נגד סוכני בקצב לא סדיר, תרופות אנטי פסיכוטיות וכן תרופות נוגדות דיכאון לחסום את הערוץ GIRK, עיכוב זה אינו סלקטיבי מתרחש בריכוזים גבוהים יחסית סמים 3.כאן אנו מתארים assay בזמן אמת ההקרנה לזיהוי מאפננים חדשים של ערוצי GIRK. ב assay זה, תאים עצביים AtT20, אשר הביעו את ערוצי GIRK, נטענים עם פוטנציאל רגיש צבעים קרום ניאון כגון bis-(1,3-dibutylbarbituric חומצה) trimethine oxonol [DiBAC 4 (3)] או HLB 021-152 (איור 1 ). את מולקולות צבע להיות ספיגת הבאה ניאון חזק אל תוך התאים (איור 1). טיפולשל תאים עם ligands GPCR מגרה ערוצי GIRK לפתוח. כתוצאה K + בזרימת מחוץ לתא גורמת פוטנציאל הממברנה להיות שלילית יותר את האות ניאון כדי להקטין (איור 1). לכן, תרופות לווסת K + בזרימת דרך ערוץ GIRK ניתן ושם ישקלו לו ויעריכו באמצעות הקורא הצלחת ניאון. שלא כמו אחרים ערוץ יון מבחני המיון, כגון ספיגת ספקטרומטריית אטומית 4 או 5 radiotracer ניתוח, assay ערוץ GIRK ניאון מספק בהליך מיון מהיר, בזמן אמת ולא יקר.
Protocol
Discussion
למרות הפוטנציאל רגישים קרום צבעי ניאון נעשה שימוש כדי לזהות תרופות אשר לווסת תעלות יונים 9,10, זהו הדו"ח הראשון של בקשתם העצבית GIRK ערוץ גילוי תרופות. Assay ערוץ GIRK ניאון המובא כאן מספק שיטה מהירה, אמינה בזמן אמת להקרנה של ליגנד, מגודרת K + ערוצים. Assay ניתן לשנו?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי ארצות הברית בפרס אישי שירות הבריאות NS-071530.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| DMEM | CellGro | 10-013 |
| Horse serum | Invitrogen | 16050-114 |
| 96-well plates | Corning | 3603 |
| Poly-l-lysine | Sigma-Aldrich | P4707 |
| Somatostatin | Sigma-Aldrich | S9129 |
| Carbachol | Sigma-Aldrich | C4382 |
| HLB 021-152 | AnaSpec | 89300 |
| Versette automated liquid handler | ThermoFisher | 650-01 |
| Synergy2 fluorescent plate reader | Biotek | |
| Gen5 analysis software | Biotek |
Table 1. Table of specific reagents and equipment.
References
- Hibino, H. Inward rectifying potassium channels: their structure, function and physiological roles. Physiol. Rev. 90, 291-366 (2010).
- Lusscher, C., Slesinger, P. A. Emerging roles for G protein-gated inwardly rectifying potassium (GIRK) channels in health and disease. Nat. Rev. Neurosci. 11, 301-315 (2010).
- Kobayashi, T., Ikeda, K. G protein-activated inwardly rectifying potassium channels as potential therapeutic targets. Cur. Pharm. Des. 12, 4513-4523 (2006).
- Terstappen, G. C. Functional analysis of native and recombinant ion channels using a high-capacity nonradioactive rubidium efflux assay. Anal. Biochem. 272, 149-155 (1999).
- Cheng, C. S. A high-throughput HERG potassium channel function assay: an old assay with a new look. Drug Dev. Ind. Pharm. 28, 177-191 (2002).
- Zhang, J. -. H., Chung, T. D. Y., Oldenburg, K. R. A simple statistical parameter for use in evaluation and validation of high throughput screening assays. J. Biomol. Screen. 4, 67-73 (1999).
- Jin, W., Lu, Z. A novel high-affinity inhibitor for inward-rectifier K+ channels. Biochem. 37, 13291-13299 (1998).
- Inomata, N. Anti-arrhythmic agents act differently on the activation phase of the Ach-response in guinea pig atrial myocytes. Br. J. Pharmacol. 108, 111-116 (1993).
- Tang, W. Development and evaluation of high throughput functional assay methods for HERG potassium channel. J. Biomol. Screen. 6, 325-331 (2001).
- Wolff, C., Fuks, B., Chatelain, P. Comparative study of membrane potential-sensitive fluorescent probes and their use in ion channel screening assays. J. Biomol. Screen. 8, 533-513 (2003).
- Niswender, C. M., Johnson, K. A., Luo, Q., Avala, J. E., Kim, C., Conn, P. J., Weaver, C. D. A novel assay of Gi/o-linked G protein-coupled receptor coupling to potassium channels provides new insights into the pharmacology of group III metabotropic glutamate receptors. Mol. Pharm. 73, 1213-1224 (2008).
- Bridal, T. R., Marquilis, M., Wang, X., Donio, M., Sorota, S. Comparison of human Ether-á-go-go related gene screening assays based on IonWorks Quattro and thallium flux. Assay Drug Dev. Technol. 8, 755-765 (2010).
