Summary

Whole-Cell Aufnahme von Calcium Release-Activated Calcium (CRAC) Ströme in menschlichen T-Lymphozyten

Published: December 21, 2010
doi:

Summary

Wir bieten Ihnen eine Schritt-für-Schritt-Protokoll für whole-cell Patch-Clamp-Aufnahme von Calcium Release-Activated Calcium (CRAC) Ströme in peripheren mononukleären Zellen gewonnenen humanen T-Lymphozyten.

Abstract

In T-Lymphozyten, die Erschöpfung des Ca 2 + aus den intrazellulären Ca 2 + zu speichern führt zur Aktivierung von plasmalemmal Ca 2 +-Kanäle, genannt Calcium Release-Activated Calcium (CRAC) Kanäle. CRAC-Kanäle spielen eine wichtige Rolle bei der Regulation der T-Zell-Proliferation und Genexpression. Abnormal CRAC-Kanal-Funktion in T-Zellen hat schwere kombinierte Immundefizienz und Autoimmunerkrankungen 1, 2 in Verbindung gebracht worden. Studieren CRAC-Kanal-Funktion in menschlichen T-Zellen können gemeinsam neue molekulare Regulationsmechanismen normalen Immunantwort und lösen die Ursachen verwandter Krankheiten beim Menschen. Elektrophysiologischen Ableitungen von Membran-Ströme liefern die genaue Beurteilung der funktionellen Kanal Eigenschaften und ihre Regulation. Elektrophysiologische Beurteilung der CRAC Kanal Ströme in Jurkat T-Zellen, einer menschlichen Leukämie-T-Zell-Linie, zuerst durchgeführt wurde mehr als 20 Jahren 3, jedoch bleibt CRAC Strommessungen in normalen menschlichen T-Zellen eine anspruchsvolle Aufgabe. Die Schwierigkeiten bei der Aufnahme CRAC Kanal Ströme in normalen T-Zellen werden durch die Tatsache, dass Blut gewonnene T-Lymphozyten viel kleiner als Jurkat T-Zellen und sind daher die endogene whole-cell CRAC Ströme sehr gering in der Amplitude zusammengesetzt sind. Hier geben wir eine Schritt-für-Schritt-Verfahren, das wir regelmäßig verwenden, um die Ca 2 + Rekord oder Na +-Ströme über CRAC Kanäle in Ruhe menschlichen T-Zellen aus dem peripheren Blut von gesunden Probanden isoliert. Die hier beschriebene Methode wurde von den Verfahren für die Aufnahme der CRAC Ströme in Jurkat T-Zellen und aktivierten humanen T-Zellen 4-8 verwendet hat.

Protocol

1. Vorbereitung der Ruhe menschlichen T-Lymphozyten Mit RosetteSep Menschliche T-Zell-Anreicherung Cocktail und RosetteSep Density Medium, reinigen T-Zellen aus menschlichen Blutproben nach den Anweisungen des Herstellers. Die daraus resultierende Zellpopulation sollte 95% CD3 + ruhende T-Zellen. Wir reinigen menschlichen T-Lymphozyten aus dem peripheren Blutproben von gesunden Freiwilligen in Übereinstimmung mit dem Protokoll von der UC Davis Internal Review Board genehmigt gesammelt. N…

Discussion

Die elektrophysiologische Untersuchung von CRAC Ströme in Ruhe menschlichen T-Zellen ist eine anspruchsvolle Aufgabe, da die endogene CRAC Stromamplitude in diesen Zellen ist wegen der geringen Größe der Zellen (die ruhende humane T-Zell-Durchmesser liegt im Bereich von 5-8 um). Hier präsentieren wir eine Schritt-für-Schritt-Verfahren zuverlässig zu erfassen CRAC Ströme in Ruhe menschlichen T-Lymphozyten aus dem peripheren Blut mononukleären Zellen isoliert. Diese Technologie ermöglicht es uns, die Physiologie …

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir sind dankbar, dass das Department of Physiology and Membrane Biology, University of California Davis, die uns mit Einrichtungen und ein ausgezeichnetes Umfeld für die Studien an Ionenkanälen.

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
RosetteSep Human T Cell Enrichment Cocktail   StemCell Technologies, Vancouver, BC, Canada 15061  
RosetteSep Density Medium   StemCell Technologies 15705  
RPMI-in 1640 medium w/glutamine/HEPES   Fisher, Waltham, MA SH3025501  
Fetal Calf Serum   Omega Scientific, Tarzana, CA FB-01  
GlutaMAX-I (100X solution)   Invitrogen, Carlsbad, CA 35050  
RPMI 1640 vitamin solution (100X)   Sigma-Aldrich 7256  
1640 amino acids solution (50X)   Sigma-Aldrich R7131  
Sodium pyruvate   Sigma-Aldrich S8636  
β-Mercaptoethanol   Sigma-Aldrich M7522  
Inositol trisphosphate   Sigma-Aldrich 19766  
BAPTA   Sigma-Aldrich A4926  
Poly-L-Lysine Hydrobromide   Sigma-Aldrich P2636  
Lanthanum Chloride   Sigma-Aldrich 262072  
Thapsigargin   Calbiochem 586005  
Sylgard 184 Silicon Elastomer Kit   Dow Corning, Midland, MI 3097358-1004  
HIPEC R6101 Semiconductor Protective Coating   Dow Corning, Midland, MI    
63-500 Series High-Performance Vibration Isolation Lab Table   Technical Manufacturing, Peabody, MA 63-540  
EPC 10 patch clamp amplifier with headstage   HEKA Instruments, Bellmore, NY    
Micromanipulator   Sutter Instrument, Novato, CA MP-285  
Olympus 1X71 Inverted microscope with 40x oil immersion objective   Olympus America, Center Valley, PA 1X71  
Windows Computer   Dell    
Pulse software   HEKA Instruments    
Origin Scientific Graphing and Analysis Software   OriginLab, Northampton, MA    
Patch pipette puller   Sutter Instrument P-97  
Borosilicate glass with filament (O.D.: 1.5mm and I.D.: 1.10mm   Sutter Instrument BF150-110-7.5  
Narashige’s Microforge   Tritech Research, Los Angeles, CA MF-830  
Silicon O-rings   McMASTER-CARR, Santa Fe Springs, CA 111 S70  
Coverslips 25 mm   Fisher Scientific 12-545-102 25 mm 25CIR.-1  

Riferimenti

  1. Parekh, A. B. Store-operated CRAC channels: function in health and disease. Nat Rev Drug Discov. 9, 399-410 (2010).
  2. Feske, S. CRAC channelopathies. Pflugers Arch. , (2010).
  3. Lewis, R. S., Cahalan, . Mitogen-induced oscillations of cytosolic Ca2+ and transmembrane Ca2+ current in human leukemic T cells. Cell Regul. 1, 99-112 (1989).
  4. Zweifach, A., Lewis, R. S. Rapid inactivation of depletion-activated calcium current (ICRAC) due to local calcium feedback. J Gen Physiol. 105, 209-226 (1995).
  5. Zweifach, A., Lewis, R. S. Slow calcium-dependent inactivation of depletion-activated calcium current. Store-dependent and -independent mechanisms. J Biol Chem. 270, 14445-1451 (1995).
  6. Zweifach, A., Lewis, R. S. Calcium-dependent potentiation of store-operated calcium channels in T lymphocytes. J Gen Physiol. 107, 597-610 (1996).
  7. Prakriya, M., Lewis, R. S. Separation and characterization of currents through store-operated CRAC channels and Mg2+-inhibited cation (MIC) channels. J Gen Physiol. 119, 487-507 (2002).
  8. Fomina, A. F., Fanger, C. M., Kozak, J. A., Cahalan, . Single channel properties and regulated expression of Ca(2+) release-activated Ca(2+) (CRAC) channels in human T cells. J Cell Biol. 150, 1435-1444 (2000).
  9. Sakmann, B., Neher, E. . Single-Channel Recording. , (1995).
  10. Neher, E. Correction for liquid junction potentials in patch clamp experiments. Methods Enzymol. 207, 123-1231 (1992).
check_url/it/2346?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Thakur, P., Fomina, A. F. Whole-Cell Recording of Calcium Release-Activated Calcium (CRAC) Currents in Human T Lymphocytes. J. Vis. Exp. (46), e2346, doi:10.3791/2346 (2010).

View Video