Zellbasierte Calcium-Assay für Mittel-bis High-Throughput-Screening von TRP-Kanal-Funktionen mit FlexStation 3
Summary
Dieses Video gibt einen detaillierten Protokoll für die Untersuchung der pharmakologischen Profil des menschlichen TRPA1 Kanäle mit FlexStation 3. Das Protokoll umfasst Einzelheiten Zellpräparation, Farbstoff Laden und Betrieb der Mikroplatten-Reader, FlexStation 3.
Abstract
Die Molecular Devices "FlexStation 3 ist ein Tischgerät Multi-Mode Mikroplatten-Reader mit einer automatisierten Fluoreszenz-Messung in Multi-Well-Platten. Es ist ideal für mittel-bis High-Throughput-Screens in einem akademischen Umfeld. Es verfügt über einen integrierten Fluid-Transfer-Modul mit einer Multi-Channel-Pipette und die Maschine liest eine Spalte in einer Zeit, zur Fluoreszenz Veränderungen einer Vielzahl von fluoreszierenden Reagenzien-Monitor ausgestattet. Zum Beispiel hat FlexStation 3 wurde verwendet, um die Funktion der Ca 2 +-permeable Ionenkanäle und G-Protein-gekoppelte Rezeptoren durch die Messung der Veränderungen der intrazellulären freien Ca 2 +-Spiegel zu studieren. Transient receptor potential (TRP)-Kanäle sind eine große Familie von nicht selektiven Kationen-Kanäle, die eine wichtige Rolle spielen in vielen physiologischen und pathophysiologischen Funktionen. Die meisten der TRP-Kanäle sind Kalzium durchlässig und induzieren Calcium-Einstrom bei Aktivierung. In diesem Video zeigen wir die Anwendung der FlexStation 3, um die pharmakologische Profil der TRPA1 Kanal, einen molekularen Sensor für zahlreiche schädliche Reize zu studieren. HEK293-Zellen transient oder stabil exprimieren menschliches TRPA1 Kanäle, in 96-well-Platten kultiviert, sind mit einem Ca 2 +-sensitiven Fluoreszenzfarbstoff Fluo-4, und Echtzeit-Fluoreszenz-Veränderungen in diesen Zellen geladen werden, vor und während der Anwendung gemessen ein TRPA1 Agonist mit dem FLEX-Modus des FlexStation 3. Die Wirkung eines mutmaßlichen TRPA1 Antagonisten wurde ebenfalls untersucht. Die Daten stammen aus der SoftMax Pro-Software übertragen, um Konzentrations-Wirkungs-Beziehungen von TRPA1 Aktivatoren und Inhibitoren konstruieren.
Protocol
Discussion
Intrazelluläre Ca 2 + spielt eine wichtige Rolle in vielen physiologischen und pathologischen Bedingungen, wie die Freisetzung von Neurotransmittern (3), kardiale Aktionspotential (4), Muskelzelle Kontraktion (5), Zell-Signaltransduktion (6-7), und excitotoxic Zelltod ( 8). Die Messung der intrazellulären Ca 2 +-Spiegel hilft, funktionelle Veränderungen der Ca 2 +-permeable Kanäle in der Plasmamembran oder intrazellulären Organellen und der Beitrag der Aufklärung
Ca 2 +…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken Drs. John Hancock, Ray Grill, Andrew Morris und Olga Tschumakowa für ihre Unterstützung. Die FlexStation 3-System ist Teil des UTHSC Cytodynamic Imaging Facility. Wir danken auch Drs. Ardem Patapoutian und Michael Bandell vom Scripps Research Institute und Genomics Institute der Novartis Research Foundation (GNF) für die Bereitstellung der HEK293-hTRPA1 stabile Zelllinie. Die Forschung wird zum Teil durch Zuschüsse aus NIH (GM081658 zu MXZ) und Texas Medical Center Digestive Diseases Center (HH) und Mission Connect / TIRR Foundation (HH) unterstützt.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
|---|---|---|---|
| FlexStation 3 | Molecular Devices | FLEX3 | |
| 96-Well, FlexStation Pipet Tips | Molecular Devices | 9000-0912 | |
| 96-Well Plates | Greiner Bio-one | 655090 | |
| 96-Well Clear Flat Bottom plates | Costar | 3595 | |
| DMEM | Invitrogen | 12430-104 | |
| Opti-MEM | Invitrogen | 31985-070 | |
| Lipofectamine 2000 | Invitrogen | 11668-019 | |
| Fluo-4 AM | Invitrogen | F14202 | |
| PluronicF-127 | Invitrogen | P3000MP | |
| Poly-L-ornithine | Sigma | P36551 | |
| probenecid | Sigma | P8761 | |
| Bovine serum albumin | Sigma | A9418 |
References
- Hu, H. Activation of TRPA1 channels by fenamate nonsteroidal anti-inflammatory drugs. Pflugers Arch. 459, 579-592 (2010).
- Hu, H., Bandell, M., Petrus, M. J., Zhu, M. X., Patapoutian, A. Zinc activates damage-sensing TRPA1 ion channels. Nat Chem Biol. 5, 183-190 (2009).
- Perney, T. M., Hirning, L. D., Leeman, S. E., Miller, R. J. Multiple calcium channels mediate neurotransmitter release from peripheral neurons. Proc Natl Acad Sci. 83, 6656-6659 (1986).
- Mason, S. A., MacLeod, K. T. Cardiac action potential duration and calcium regulation in males and females. Biochem Biophys Res Commun. 388, 565-570 (2009).
- Raat, N. J., Wetzels, G. E., DeMey, J. G. Calcium-contraction relationship in rat mesenteric arterial smooth muscle. Effects of exogenous and neurogenic noradrenaline. Pflugers Arch. 436, 262-269 (1998).
- Alagarsamy, S., Johnson, K. M. Voltage-dependent calcium channel involvement in NMDA-induced activation of NOS. Neuroreport. 6, 2250-2254 (1995).
- Su, L. T. TRPM7 regulates cell adhesion by controlling the calcium-dependent protease calpain. J Biol Chem. 281, 11260-11270 (2006).
- Dubinsky, J. M., Rothman, S. M. Intracellular calcium concentrations during “chemical hypoxia” and excitotoxic neuronal injury. J Neurosci. 11, 2545-2551 (1991).
- George, J. Sodium channel activation augments NMDA receptor function and promotes neurite outgrowth in immature cerebrocortical neurons. J Neurosci. 29, 3288-3301 (2009).
- Price, K. L., Lummis, S. C. FlexStation examination of 5-HT3 receptor function using Ca2+ – and membrane potential-sensitive dyes: advantages and potential problems. J Neurosci Methods. 149, 172-177 (2005).
- Laude, A. J. Rapid functional assays of recombinant IP3 receptors. Cell Calcium. 38, 45-51 (2005).
- Marincsak, R. The analgesic drug, tramadol, acts as an agonist of the transient receptor potential vanilloid-1. Anesth Analg. 106, 1890-1896 (2008).
- Xie, X. Validation of high throughput screening assays against three subtypes of Ca(v)3 T-type channels using molecular and pharmacologic approaches. Assay Drug Dev Technol. 5, 191-203 (2007).
- Christensen, B. N., Kochukov, M., McNearney, T. A., Taglialatela, G., Westlund, K. N. Proton-sensing G protein-coupled receptor mobilizes calcium in human synovial cells. Am J Physiol Cell Physiol. 289, C601-C608 (2005).
- Boulay, G. Cloning and expression of a novel mammalian homolog of Drosophila transient receptor potential (Trp) involved in calcium entry secondary to activation of receptors coupled by the Gq class of G protein. J Biol Chem. 272, 29672-29680 (1997).
- Nanda, K. Functional screening of adrenergic receptors by measuring intracellular calcium using the FlexStation scanning fluorimeter. Biotechnol J. 4, 417-422 (2009).
