ヒト胚性幹細胞のミトコンドリア複合体活性の状態調査
Summary
このビデオでは、我々は、ヒト胚性幹細胞のミトコンドリアの呼吸鎖複合体は、ゲルの活性アッセイに使用して分析できる方法を紹介します。
Abstract
ミトコンドリア細胞の代謝とホメオスタシス、細胞シグナル伝達ネットワークの制御、およびプログラム細胞死の主要な役割を持つ細胞質小器官です。ミトコンドリア農産物ATPは、細胞質酸化還元状態とCa2 +のバランスを調節脂肪酸を異化する、ヘム、ヌクレオチド、ステロイドホルモン、アミノ酸を合成し、タンパク質に鉄硫黄クラスターを組み立てるのに役立ちます。ミトコンドリアはまた、熱産生に不可欠な役割を持っている。ミトコンドリアゲノムの変異は、ヒトの疾患のいくつかのタイプを引き起こす。ミトコンドリアDNAの変異の蓄積は、老化や癌の発症において重要な役割を果たしていると疑われると相関する。すべての細胞型におけるそれらの極めて重要な役割のために、ミトコンドリアの機能はまた、幹細胞にとって重要でなければなりません。キーの進歩は、幹細胞の生存、増殖、及び分化能の我々の理解がなされている。しかし、幹細胞の機能活性は、特定の彼らのエネルギー状態で、まだ詳細に研究されていませんでした。ほとんど何もヒト胚性幹細胞（ヒトES）とそれらの差別化前駆体の子孫のミトコンドリアの性質については知られていない。ヒトES細胞の機能と発達の可能性のミトコンドリアの役割を理解し評価する一つの方法は、直接ミトコンドリアの呼吸器複合体の活性を測定することです。ここで、我々は、ヒトES細胞五呼吸鎖複合体を分析するための方法として、ゲルの活動の可視化で、高解像度明確なネイティブゲル電気泳動およびその後について説明します。
Protocol
Discussion
このビデオでは、我々は、ヒト胚性幹細胞、高解像度の明確なネイティブゲル電気泳動（hrCNE）によるそれらの分離、およびゲル内触媒活性のアッセイによって、その後の解析からミトコンドリアタンパク質複合体の抽出を説明してきました。 hrCNEはブルーネイティブゲル電気泳動に匹敵する解像度でミトコンドリアの膜タンパク質複合体を解決し、ゲル内活性アッセイ用に優れています。この手法は、ミ?…
Acknowledgements
Teitellラボでヒト胚性幹細胞の研究は現在、再生医療のためのカリフォルニア工科大学（CIRM）種子助成RS1 – 00313でサポートされています。我々は、これらおよびその他の研究でアドバイスや洞察を提供するための博士カルラケーラー（UCLA）とケーラー研究室のメンバーに感謝。
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| 0.5M EDTA | Fisher Scientific | BP120-1 | adjust pH to 8.0 with NaOH | |
| 1M NaCl | Sigma | S3014-500MG | ||
| 1M Sodium succinate | Fisher Scientific | S413-500 | ||
| 0.1M Sodium phosphate buffer pH 7.2 | Fisher Scientific | BP332-1 and BP329-1 | Mix 68.4 ml of 1M Na2HPO4 and 31.6 ml of 1M NaH2PO4 to prepare 0.1M sodium phosphate buffer with pH 7.2 at 25 C | |
| 1M Tricine, pH 7.0 (adjusted with NaOH) | EMD | 9010 | store at 4 C | |
| 1M imidazole/HCl, pH 7.0 | Sigma | I-2399 | store at 4 C | |
| 1M Tris-HCl, pH 7.4 | Fisher Scientific | BP153-1 | ||
| 20% (wt/vol) dodecyl-b-D-maltoside (DDM) | Fluka | 44205-500MG | Dissolved in water. Store 1 ml aliquots at –20 C. | |
| 10% (wt/vol) digitonin (>50% purity, used without recrystallization) | Fluka | 37008-1G | Dissolved in water. Store 0.1–1 ml aliquots at –20 C. Should be warmed up to 95 C before use. | |
| 2M 6-aminohexanoic acid | Fluka | 07260-100G | store at 4 C | |
| 10x Ponceau S/glycerol stock solution | Sigma | P-3504 and G6279-1L | 0.1% Ponceau S, 50% glycerol, (wt/vol) in water. | |
| 10% w/v sodium deoxycholate | Fluka | 30970-25G | Dissolved in water. Must be protected from light. Adjust pH to 7.0 with HCl, filter and store at room temperature. | |
| 250 mM phenazine methasulfate (PMS) | TCI America | P0083 | Dissolved in DMSO and aliquoted. Store at –20 C. | |
| Nitro-blue tetrazolium (NBT) | Amresco | 0329-1G | ||
| 3,3’-diaminobenzidine tetrahydrochloride (DAB) | TCI America | D0078 | ||
| Pb(NO3)2 | Fisher Scientific | L62-100 | ||
| MgSO4 | Fisher Scientific | BP213-1 | ||
| Tris base | Fisher Scientific | BP152-10 | ||
| Glycine | Fisher Scientific | G45-212 | ||
| Adenosine 5’-triphosphate disodium salt (ATP) | Sigma | A2383-5G | Grade I, minimum 99% | |
| beta-nicotineamide adenine dinucleotide (NADH) reduced form | Sigma | N-8129 | ||
| Cytochrome c From horse heart | Sigma | C2506-250MG | ||
| Sucrose | Fisher Scientific | BP220-212 | ||
| 100x protease inhibitor cocktail | Sigma | P8340 | Store at – 20 C. | |
| Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Fisher Scientific | D128-500 | ||
| Trypan blue Stain 0.4% | Gibco | 15250-061 | ||
| 10x Trypsin (0.5%) | Gibco | 15400-054 | ||
| Trypsin Inhibitor | Gibco | 17075-029 |
Riferimenti
- Wittig, I., Braun, H. -. P., Sch˫gger, H. Blue native PAGE. Nature Protocols. 1, 418-428 (2006).
- Wittig, I., Karas, M., Sch˫gger, H. High Resolution Clear Native Electrophoresis for In-gel Functional Assays and Fluorescence Studies of Membrane Protein Complexes. 6. Molecular & Cellular Proteomics. 6, 1215-1225 (2007).
- Wittig, I., Carrozzo, R., Santorelli, F. M., Sch˫gger, H. Functional assays in high-resolution clear native gels to quantify mitochondrial complexes in human biopsies and cell lines. Electrophoresis. 28, 3811-3820 (2007).
- Castle, J. D., Coligan, J. E., Dunn, B. M., Speicher, D. W., Wingfield, P. T. Purification of Organelles from Mammalian Cells. Current Protocols in Protein Science. 4.2, 4.2.1-4.2.57 (2007).
