Este protocolo describe una técnica rápida para cuantificar la translocación de GLUT4 desde el citoplasma a la membrana plasmática de las células por citometría de flujo.
La glucosa es la principal fuente de energía para el cuerpo, lo que requiere la regulación constante de su concentración en la sangre. La liberación de insulina por el páncreas produce insulina, la captación de glucosa por los tejidos sensibles, especialmente el cerebro, músculo esquelético, y los adipocitos. Los pacientes que sufren de diabetes tipo 2 y / o la obesidad a menudo desarrollan resistencia a la insulina y son incapaces de controlar su homeostasis de la glucosa. Nuevos conocimientos sobre los mecanismos de resistencia a la insulina puede proporcionar nuevas estrategias de tratamiento para la diabetes tipo 2.
La familia de transportadores de glucosa GLUT se compone de trece miembros distribuidos en los diferentes tejidos en todo el cuerpo 1. Tipo de transportador de glucosa 4 (GLUT4) es el principal transportador que la absorción media de glucosa por los tejidos sensibles a la insulina, como el músculo esquelético. Tras la unión de la insulina a su receptor, vesículas que contienen GLUT4 translocación desde el citoplasma a la membrana plasmática, induciendo la captación de glucosa. Reducción de la translocación de GLUT4 es una de las causas de la resistencia a la insulina en la diabetes tipo 2 2,3.
La translocación de GLUT4 desde el citoplasma a la membrana plasmática se puede visualizar mediante inmunocitoquímica, utilizando fluoróforos conjugados GLUT4 anticuerpos específicos.
Aquí se describe una técnica para cuantificar la cantidad total de la translocación de GLUT4 a la membrana plasmática de las células durante un período elegido, por citometría de flujo. Este protocolo es rápida (menos de 4 horas, incluyendo la incubación con insulina) y permite el análisis de tan sólo 3.000 celdas o hasta 1 millón de células por condición en un solo experimento. Se basa en anticuerpos anti-GLUT4 dirigido a un epítopo externo del transportador que se unen a él tan pronto como se expone al medio extracelular después de la translocación a la membrana plasmática.
Hemos demostrado una técnica rápida para la cuantificación de la translocación de GLUT4 desde el citoplasma a la membrana plasmática de las células por citometría de flujo.
GLUT4 es sólo transitoriamente expresado en la membrana plasmática de las células y la endocitosis es. Dado que los anticuerpos unidos permanecen unidos a la GLUT4, incluso durante la endocitosis, la señal de fluorescencia proporciona la cantidad total de GLUT4 que fue expuesto en la membrana plasmática durante la duración elegida de incubación en presencia de insulina.
Esta técnica también se puede aplicar al estudio de la translocación de otras proteínas a partir de un compartimento intracelular a la membrana plasmática, a condición de un anticuerpo bien dirigido a un epítopo externa de la proteína de interés está disponible. Por ejemplo, un ensayo similar se utiliza hoy día para evaluar la tasa de la degranulación de los linfocitos T citotóxicos y los linfocitos citolíticos naturales mediante la medición de la translocación de CD107a de su membrana plasmática 4,5. La translocación de fosfatidilserina en la cara interna de la membrana plasmática en la parte externa de la apoptosis o necrosis celular también puede ser detectada mediante citometría de flujo, utilizando fluoróforo marcado con Anexina V 6.
Además de la rapidez de la prueba, la citometría de flujo presenta la ventaja de permitir el estudio de la translocación de proteínas en la membrana plasmática en las poblaciones de células mixtas. De hecho, se puede combinar la tinción de los marcadores subconjunto de células y la proteína de interés, seguida por la adquisición de datos en un citómetro de flujo multi-láser 7.
Las cantidades de anticuerpos indicados en el párrafo 1.2 del protocolo son un punto de partida, le recomendamos que se valora su anticuerpos con las células de interés para determinar la concentración de anticuerpos mínima que le da una señal máxima. Una buena gama de partida para la primaria de anticuerpos anti-humanos GLUT4 se ha utilizado en este caso sería l 1.10 por tubo (es decir, anticuerpos 0,2-2 mg por tubo), cada tubo que contiene no más de 1 millón de células. Para otros anticuerpos primarios, consulte las instrucciones del proveedor.
Normalización de los datos es necesario que la autofluorescencia de las células puede variar de un donante a otro y de experimento a experimento.
The authors have nothing to disclose.
Este trabajo fue apoyado por becas de la señora Graham Clifford pastor White Dotado Fondo de Investigación y el NIH (AR059838) a CB, de los NIH (AR052791, AR044387-ARRA, y NS063298) de LTT, y por el Colegio Baylor de Medicina de Citometría y clasificación de células básicas con financiamiento de los NIH (CNRR S10RR024574, NIAID AI036211, y NCI P30CA125123). El contenido es responsabilidad exclusiva de sus autores y no representa necesariamente las opiniones oficiales de los NIH.
Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
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Anti-human GLUT4 antibodies | Santa Cruz Biotechnologies | sc-1606 | Against an external epitope of GLUT4 | |
Chicken anti-goat IgG conjugated to AlexaFluor 488 | Invitrogen | A-21467 | ||
Recombinant human insulin | Sigma | I2643 | ||
Cell lifters | VWR | 29942-118 | Cut to fit the wells | |
5 ml tubes for FACS | VWR | 60819-138 | Fit all BD machines |