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Artigo de método

Radiomarcação e quantificação dos níveis celulares de Fosfoinositídeos por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplado Fluxo de Cintilação

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DOI:

10.3791/53529

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6 de janeiro de 2016

 ,  , 

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Fosfoinositídeos estão sinalizando lipídios, cuja abundância relativa muda rapidamente em resposta a vários estímulos. Este artigo descreve um método para medir a abundância de fosfoinositídeos por meio de rotulagem metabolicamente células com 3 H- mio-inositol, seguido por extracção e desacilação. Extraídos glicero-inositides são então separados por cromatografia líquida de alto desempenho e quantificadas por cintilação fluxo.

Resumo

Os fosfoinositídeos (PtdInsPs) são lipídios sinalizadores essenciais responsáveis por recrutar efetores específicos e conferir às organelas identidade e função molecular. Cada um dos sete PtdInsPs varia em sua distribuição e abundância, que são rigidamente regulados por quinases e fosfatases específicas. A abundância de PtdInsPs pode mudar abruptamente em resposta a vários eventos de sinalização ou perturbação da maquinaria reguladora. Para entender como esses eventos levam a mudanças na quantidade de PtdInsPs e seu impacto resultante, é importante quantificar os níveis de PtdInsP antes e depois de um evento de sinalização ou entre o controle e as condições anormais. No entanto, devido à sua baixa abundância e semelhança, quantificar as quantidades relativas de cada PtdInsP pode ser um desafio. Este artigo descreve um método para quantificar os níveis de PtdInsP marcando metabolicamente as células com 3H-mio-inositol, que é incorporado ao PtdInsPs. Os fosfolipídios são então precipitados e desacilados. Os 3H-glicero-inositídeos solúveis resultantes são posteriormente extraídos, separados por cromatografia líquida de alta resolução (HPLC) e detectados por cintilação de fluxo. A rotulagem e o processamento de amostras de levedura são descritos em detalhes, bem como a configuração instrumental para o HPLC e o cintilador de fluxo. Apesar de perder informações estruturais sobre o conteúdo da cadeia acila, este método é sensível e pode ser otimizado para quantificar simultaneamente todos os sete PtdInsPs nas células.

Introdução

Os fosfoinositídeos (PtdInsPs) são importantes fosfolipídios sinalizadores que ajudam a regular uma variedade de funções celulares, incluindo transdução de sinal, tráfego de membrana e expressão gênica, que então modulam o comportamento celular de ordem superior, como divisão celular, identidade de organelas e atividade metabólica1-3. Existem sete espécies de PtdInsPs que são derivadas da fosforilação das posições 3, 4 e/ou 5 do grupo de cabeça de inositol do fosfatidilinositol (PtdIns), o fosfolipídio original. É importante ressaltar que os sete PtdInsPs são distribuídos de forma desigual e a concentração local de cada espécie de PtdInsP pode aumentar ou d....

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Protocolo

Nota: O texto abaixo descreve em pormenor um método para medir PtdInsPs em leveduras. Ele fornece os detalhes experimentais para as células de levedura de rotulagem com 3 H- mio-inositol, extraindo e desacilando lipídios e um protocolo de HPLC-eluição para fracionar e quantificar PtdInsPs desacilados. Por favor, note que a rotulagem, a desacilação, resolução e quantificação de PtdInsPs em células de mamíferos requerem otimização e perfis de HPLC-eluição mais longos. Esses detalhes podem ser encontrados em outros lugares, embora nós discutir alguns dos aspectos na discussão. Em geral, a metodologia para extrair os lípidos, desacilar e extrair o sol....

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Resultados

Usando este método, PtdInsPs de levedura foram marcadas metabolicamente com H-3 mio-inositol. Após marcação, os fosfolípidos foram precipitados com ácido perclórico, seguida por desacilação e fosfolípido extracção do Gro-InsPs solúvel em água (Figura 1). Nesta fase, é importante para quantificar o sinal radioactivo associado ao total de extraiu-Gro-InsPs por cintilação líquida para garantir suficiente rácio de sinal para ruído para os PtdInsPs muito b.......

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Discussão

Este artigo detalha o protocolo experimental necessária para quantificar os níveis celulares de PtdnsPs por acoplado-HPLC fluxo de cintilação de levedura. A metodologia permite que a marcação metabólica de PtdInsPs com 3 H-mio-inositol, seguido de processamento e extracção de lípido solúvel em água 3H-Gro-InsPs, fraccionamento por HPLC e análise. Usando este método, os níveis relativos de PtdInsPs em células sob várias condições pode ser quantificada, como é mostrado para PtdIns (3,5) P

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Divulgações

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Agradecimentos

C.Y.H. foi apoiado por uma bolsa de pós-graduação de Ontário do Governo de Ontário. Este artigo foi possível graças ao financiamento mantido pela R.J.B. do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia, do Programa de Cátedras de Pesquisa do Canadá e da Universidade Ryerson.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
1-ButanolBiobasicBC1800Fosfato
de amônio de grau reagente dibásicoBioshopAPD001Sulfato de amônio de grau ACS
BiobasicADB0060Amostrador automático de grau ultra puro
AgilentG1329BAgilent 1260 série infinita
BiotinaSigmaB4501
Ácido bóricoBiobasicBB0044de grau de biologia molecular
BiobasicCT1330Anidro,
pantotenato de cálcioSigmaC8731
Sulfato de cobre (II)Sigma451657anidra
BiobasicGB0219Anidro, modificação
Dulbecco de grau biotecnológico de Eagle's MediumLife11995-065Com 4,5 g/L de glicose, 110 mg/L de piruato, L-glutamina
Modificação de Dulbecco da Eagle's MediumMP biomedicals0916429 Com 4,5 g/L de glicose, sem L-gluatamina, sem inositol
EDTABiobasicEB0107Éter etílico ultra puro livre de ácido
Caledon labs1/10/4700Formato etílico de grau reagente
Sigma112682grau reagente
Wisent080-450Origem dos EUA, qualidade premium, inativado por calor
Soro fetal bovino, Vida Dialisada26400044EUA origem
FlowLogic ULabLogic Systems LtdSG-BXX-05Fluido de cintilação para cintilação de fluxo 
Ácido fólicoBiobasicFB0466
USP grau HEPES solução tampão15630080 vida útilM solução
Inositol, Myo- [2-3H (N)]Perkin ElmerNET114005MC9: 1 etanol para água
Insulina-Transferrina-Selênio-EtanolaminaVida 51500056solução 100x
Cloreto de ferro (III)Sigma157740Reagente grau
Laura - Software de coleta e análise de dados de cromatografiaLabLogic Systems LtdVersão 4.2.1.18Software de cintilador de fluxo
L-glutaminaSigmaG7513200  mM, em solução, filtrado estéril, BioXtra, adequado para cultura de células
Cloreto de magnésioSigmaM8266
Sulfato de manganêsBiobasicMB0334Monohidratado, grau ACS
MetanolCaledon labs6701-7-40HPLC
Grau solução de metilaminaSigma42646640% (v/v)
Fosfato monopotássicoBiobasicPB0445Anidro, Ácido nicotínico de grau ACS
BiobasicNB0660Grau de reagente
OpenLAB CSD ChemStation AgilentRev. C.01.03 Software para HPLC
ácido p-aminobenzóico (PABA)BioshopPAB001.100
Penicilina-estreptomicinaSigmaP4333100X, líquido, estabilizado, filtrado estéril, testado em cultura de células
Ácido perclóricoSigma244252reagente ACS, 70%
PhenoSpher SAX colunaPhenomenex00G-315-E05 µ m, 80 &, 250 x 4,6 mm
Ácido fosfóricoCaledon labs29/01/8425de grau reagente
BiobasicPB0440de grau ACS
BiobasicPB0443de grau ACS
SigmaP9755
Bomba quaternáriaAgilentG1311CAgilent 1260 série infinita
RiboflavinaBioshopRIB333.100
Cloreto de sódioBiobasicDB0483
Molibdato de sódioSigma243655
Compartimento de coluna termostatizadoAgilentG1316AAgilent 1260 série infinita
Cloridrato de tiaminaSigmaT4625Grau de reagente; fazer solução de 0,02% (p / v), forma uma suspensão. misture e congele alíquotas
Ultima GoldPerkin Elmer6013321Coquetel de cintilação para contagem de cintilação líquida
Sulfato de zincoBiobasicZB2906Heptahidratado, grau de reagente
β-RAM 4IN/US systemsModel 4Flow scintillator - 500 µ l célula de fluxo; Analisador de Cintilador de Fluxo Radiomático alternativo da Perkin Elmer;
Cloreto de cálcio de grau industrial D-glicose de Soro fetal bovino de 1 anidro de ácido livre Cloreto de potássio Iodeto de potássio Cloridrato de piridoxina de grau USP de grau biotecnológico

Referências

  1. Di Paolo, G., De Camilli, P. Phosphoinositides in cell regulation and membrane dynamics. Nature. 443 (7112), 651-657 (2006).
  2. Bridges, D., Saltiel, A. R. Phosphoinositides and Disease. Curr. Top. Microbiol. Immuno. 362, 61-85 (2012).
  3. Botelho, R. J.

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Reimpressões e permissões

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