Determinación de la balsa de lípidos Partición de las sondas marcadas con fluorescencia en las células vivas mediante espectroscopia de correlación de fluorescencia (FCS)
Summary
Una técnica para sondear la compartimentación balsa lipídica de proteínas fluorescentes en la membrana plasmática de las células vivas se describe. Se aprovecha de la disparidad en los tiempos de difusión de proteínas localizadas dentro o fuera de las balsas lipídicas. Adquisición puede llevar a cabo dinámicamente en condiciones de control o después de la adición del fármaco.
Abstract
En los últimos quince años la idea de que las membranas celulares no son homogéneas y se basan en microdominios de ejercer sus funciones ha sido ampliamente aceptada. Las balsas de lípidos son microdominios de membrana enriquecidos en colesterol y esfingolípidos. Ellos juegan un papel importante en procesos fisiológicos celulares, tales como la señalización y el tráfico de 1,2, pero también se cree que ser los principales actores en varias enfermedades, incluyendo infecciones virales o bacterianas y las enfermedades neurodegenerativas 3.
Sin embargo, su existencia sigue siendo un tema de controversia 4,5. De hecho, el tamaño de lípidos balsa ha sido estimada en alrededor de 20 nm, 6, ahora bajo el límite de resolución de la microscopía convencional (alrededor de 200 nm), lo que impide su imagen directa. Hasta ahora, las principales técnicas utilizadas para evaluar la partición de proteínas de interés dentro de las balsas de lípidos son las membranas resistente a detergentes (DRM) de aislamiento y co-parches con anticuerpos. Aunque ampliamente utilizado becael uso de su puesta en práctica bastante fácil, estas técnicas eran propensos a objetos y, por tanto criticó 7,8. Las mejoras técnicas fueron por tanto, necesario para superar estos artefactos y ser capaz de sondear lípidos partición balsas en células vivas.
Aquí presentamos un método para el análisis de sensibilidad de los lípidos balsas partición de las proteínas marcadas con fluorescencia o lípidos en la membrana plasmática de las células vivas. Este método, denominado espectroscopía de correlación de fluorescencia (FCS), se basa en la disparidad de tiempos de difusión de sondas fluorescentes situados dentro o fuera de las balsas de lípidos. De hecho, como se evidencia en las dos membranas artificiales y cultivos de células, las sondas se difundiría mucho más rápido fuera que dentro de las balsas de lípidos densos 9,10. Para determinar los tiempos de difusión, minuto fluctuaciones de fluorescencia se mide como una función del tiempo en un volumen focal (aproximadamente 1 femtoliter), situado en la membrana plasmática de las células con un microscopio confocal (fig.1). Las curvas de correlación automática, entonces se puede extraer de estas fluctuaciones y provistos de adecuados modelos de difusión matemáticos 11.
FCS puede ser utilizado para determinar la balsa lipídica de partición de sondas diferentes, siempre y cuando se fluorescentemente marcados. Fluorescente de marcado se puede lograr mediante la expresión de proteínas de fusión fluorescentes o mediante la unión de ligandos fluorescentes. Además, FCS puede ser utilizado no sólo en membranas artificiales y líneas celulares, sino también en cultivos primarios, como se ha descrito recientemente 12. También puede ser utilizado para seguir la dinámica de la partición de lípidos balsa después de la adición de drogas o lípidos de membrana cambio composición 12.
Protocol
Discussion
El método de FCS se presenta aquí permite un análisis sensible y rápido de la compartimentación balsa lipídica de sondas fluorescentes de interés en células vivas. FCS combina la precisión de la localización de la microscopía confocal con la sensibilidad de conteo de fotones individuales. La diferencia principal entre FCS y técnicas estándar bioquímicos es que FCS permite la determinación absoluta de la partición de lípidos balsas de la diana y no la partición relativa como es el caso para el aislamien…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue apoyado por una beca de la Agence Nationale de la Recherche (ChoAD). También estamos agradecidos a la Fundación ICM (Instituto del Cerveau et de la Moelle) por su apoyo financiero.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| Cholera toxin subunit B-Alexa 488 | Invitrogen | C-34775 | MW (pentamer) = 57 kg/mol |
| Confocal microscope | Leica | SP5 | |
| Incubator for temperature and CO2 control | Life imaging services | The Cube and the Box | |
| SPAD (Single Photon Avalanche Diode) | MPD (Micro Photon Devices) | PDM serie (100 μm sensitive area) | |
| High pass 488 nm filter | Semrock | 488 nm blocking edge BrightLine long-pass filter Part # FF01-488/LP-25 |
|
| FCS detection unit | Picoquant | Picoharp 300 module | |
| Acquisition and auto-correlation software | Picoquant | SymPhoTime | |
| Fitting software | OriginLab | OriginPro8 |
Referências
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