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Artigo de método

Um ensaio de transporte Rhodopsin por análise de imagem de alto teor

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DOI:

10.3791/58703

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16 de janeiro de 2019

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Neste artigo

Resumo

Aqui, descrevemos um método de imagem de alto teor para quantificar o transporte dos mutantes rodopsina associado com retinite pigmentosa. Uma análise de múltiplos comprimentos de onda pontuação foi utilizada para quantificar proteína rodopsina na superfície da célula ou a célula inteira.

Resumo

Mutações misfolding rodopsina levam à morte de fotorreceptoras de haste que se manifesta como autossômica dominante retinite pigmentosa (RP), uma progressiva cegueira doença que não tem tratamento eficaz. Nós hypothesize que a citotoxicidade do mutante rodopsina misfolded pode ser atenuada por farmacologicamente a estabilizar a proteína mutante rodopsina. A mutação P23H, entre as outras mutações de rodopsina de classe II, codifica uma proteína mutante rodopsina estruturalmente instável que é acumulada no retículo endoplasmático (ER), Considerando que a rodopsina tipo selvagem é transportada para a membrana plasmática em mamíferos células. Anteriormente realizamos uma tela de alta produtividade baseada em luminescência (HTS) e identificou um grupo de acompanhantes farmacológicas que resgatou o transporte da rodopsina P23H de ER para a membrana plasmática. Aqui, usando um método de imunocoloração seguido por uma análise de imagens de alto teor, podemos quantificar a quantidade de proteína mutante rodopsina na célula inteira e na membrana plasmática. Esse método é eficaz para identificar o verdadeiras correspondências a partir de falsos positivos após HTS e informativo Além disso, a análise de imagem de alto teor nos permitiu quantificar vários parâmetros de uma única experiência para avaliar as propriedades farmacológicas de cada composto. Usando este teste, analisamos o efeito de 11 diferentes compostos para seis RP associado rodopsina mutantes, obtendo um perfil farmacológico de 2-D para uma compreensão quantitativa e qualitativa sobre a estabilidade estrutural desses mutantes rodopsina e a eficácia de diferentes compostos para esses mutantes.

Introdução

Enrolamento de proteínas está envolvido na distrofia muscular, neurais Espinocerebelares, bem como doenças cegantes, incluindo retinite pigmentosa (RP)1. RP é uma degeneração da retina herdada e progressiva, associada com mutações em mais de 60 genes que afetam a função e a homeostase dos FOTORRECEPTORES de haste ou os epitélios pigmentado da retina (RPEs)2,3. Não há tratamento eficaz está atualmente disponível para RP. Rhodopsin mutações representam cerca de 25-30% de autossômica dominante (ad) casos RP. Entre os mais de 150 rodopsina mutações4....

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Protocolo

Nota: O rodopsina transporte ensaio.

1. preparação e cultura de células

  1. Reviva a crio-preservados U2OS estáveis celulas que expressam o tipo selvagem (WT) ou proteínas de fusão de rodopsina-Venus rato mutante. Descongele as células a 37 ° C, até que somente os cristais de gelo pequenos são deixados no frasco.
    Nota: As células U2OS são utilizadas neste protocolo porque não há nenhuma linhagem de células fotorreceptoras disponível para estudos em vitro e pre-ciliar biossíntese de rodopsina é regulada por mecanismos moleculares similares em células de mamíferos. Além disso, as células U2OS anexar firmemen....

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Resultados

Caracteriza-se o transporte de rodopsina com três parâmetros: a intensidade da rodopsina-Venus na célula inteira (INT Rhodopsin-Venus), a intensidade de imunocoloração de rodopsina na membrana plasmática (rodopsina INT na superfície da célula) e a proporção de rodopsina mancha na superfície da célula, a intensidade de rodopsina-Venus na célula inteira (proporção de MEM-Total). Um resultado representativo do ensaio transporte rodopsina é mostrado na Figura 3 e.......

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Discussão

Aqui, nós mostramos um ensaio de alto teor de imagem usado para caracterizar sucessos identificados de um HTS A automação única envolvido nestes protocolos é o gerador de imagens de alto teor. A imunocoloração e imagem latente de fluorescência da rodopsina têm sido utilizados comumente para caracterizar a localização de rodopsina5,14,15,16. No entanto, a quantificação das imagens captadas pelos.......

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Agradecemos o Dr. Mark E. Schurdak e Universidade de Pittsburgh Drug Discovery Institute para fornecer o sistema de imagem de alto teor e treinamentos iniciais. Dr. Krzysztof Palczewski (Case Western Reserve University) generosamente compartilhados B630 antianticorpos rodopsina e 4 a 1. O plasmídeo contendo o cDNA do rato rodopsina-Venus construção foi partilhado pelo Dr. Nevin Lambert (Universidade de Augusta). Este trabalho foi financiado pelo Instituto Nacional de saúde grant EY024992 YC e P30EY008098 de grant do núcleo de pesquisa de visão de Universidade de Pittsburgh.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Células U2OS (rodopsina-Vênus)NACélulasestáveis geradas a partir de células U2OS
Células U2OS (T4R-rodopsina-Vênus)NACélulas estáveis geradas a partir de células U2OS
Células U2OS (P23H-rodopsina-Vênus)NACélulas estáveis geradas a partir de células U2OS
Células U2OS (P53R-rodopsina-Vênus)NACélulas estáveis geradas a partir de células U2OS
Células U2OS (C110Y-rodopsina-Vênus)NANACélulas estáveis geradas a partir de células U2OS
Células U2OS (D190N-rodopsina-Vênus)NACélulas estáveis geradas a partir de células U2OS
Células U2OS (P267L-rodopsina-Vênus)NACélulas estáveis geradas a partir de células U2OS
DMEM glicose altaGenesee Scientific25-500Com L-Glutamina, sódio piruvato
Soro fetal bovino (FBS)Gibco16140071Plasmocin inativado por calor
InvivoGenant-mptReagente de eliminação de micoplasma
Penicilina-Estreptomicina (100X)Gibco15140122100X soluções antibióticas concentradas para prevenir a contaminação bacteriana de culturas celulares
Tripsina-EDTAGenesee Scientific25-5100,25%, EDTA 1mM em HBSS sem
solução de poli-L-lisinaSigma-AldrichP4707-50MLMol wt 70.000-150.000, 0,01%, filtrado estéril, BioReagent, adequado para cultura de células
Microplacas CellCarrier-384 UltraPerkinElmer6057300Microplacas tratadas com culto de tecido de 384 poços com paredes de poço preto e um fundo de olefina cíclica opticamente transparente para imagens de células em análise
de alto conteúdoPlaca estéril de 96 poçosEppendorf30730119Cultura de tecidos tratada com tampa de fundo plano, estéril, livre de pirogênios detectáveis, Rnase, DNase e DNA.
Sailine Tamponada com Fosfato Não Citotóxico (PBS)InvitrogenAM962510 x Tampão PBS, pH 7.4
DMSOSigma-AldrichD4540>99.5%, testado em cultura de células
9-cis-retinalCompostos Sigma-AldrichR5754
testadosSelleckchem/Life Chemicals/Compostos NA sintetizados personalizadosforam comprados de diferentes fornecedores ou
anticorpo anti-rodopsina B6-30NovusNBP2-25160Presente do Dr. Krzysztof Palczewski
Anticorpo secundário anti-camundongo de cabra conjugado Cy3Jackson ImmunoResearch Laboratories, Inc115-165-146
16% paraformaldeídoThermo Fisher Scientific28908Sem metanol
10% Soro de Cabra NormalThermo Fisher Scientific50062ZTampão de bloqueio
Hoechst 33342, TrihydrochInvitrogenH3570Solução de coloração nuclear
Imager de alto conteúdoMolecular DevicesImageXpressImageXpress® Sistema de imagem de alto conteúdo micro confocal
MetaXpress software de aquisição e análise de imagem de alto conteúdoMolecular DevicesMetaXpressSoftware de aquisição e análise de imagem de alto conteúdo
Pipeta multicanal (0,5-10 µ L)Pipetamanual de 8 canais Rainin 170138020.5-10 µ L
Pipeta multicanal (0,5-10cRainin17013805Pipeta manual de 8 canais, 20-200 e micro; L
Pipeta eletrônica multicanal (10-200 μ L)Thermo Scientific14-3879-56BTPipeta eletrônica multicanal para tarefas de pipetagem de microplacas de 96 e 384 poços
Reservatório de reagente de 50mlGenesee Scientific28-125Reservior de reagente para dispensação de pippte multicanal
Aspirador de 8 canaisABC ScientificEV503Adaptador de aço inoxidável de 8 canais para aspiração de líquidos de placas de 96 ou 384 poços
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Referências

  1. Gregersen, N., Bross, P., Vang, S., Christensen, J. H. Protein misfolding and human disease. Annual Review of Genomics and Human Genetics. 7, 103-124 (2006).
  2. Daiger, S. P., Bowne, S. J., Sullivan, L. S. Perspective on genes and mutations causing retinitis pigmentosa. <....

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Reimpressões e permissões

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