腎細胞内のミトコンドリアの機能と細胞生存率の評価を過剰発現するプロテインキナーゼCアイソザイム
Summary
呼吸と酸化的リン酸化により、細胞生存率に関連するミトコンドリア機能に対するプロテインキナーゼC（PKC）アイソザイムの活性化の効果を説明する。アプローチは、選択的に初代細胞培養や細胞のミトコンドリアの機能とエネルギー状態を決定するために種々のアッセイにおけるPKCアイソザイムを過剰発現するアデノウイルスの手法を適応します。
Abstract
アイソザイムのプロテインキナーゼC（PKC）ファミリーは多数の生理学的および病理学的プロセスに関与している。我々の最近のデータは、PKCは、ミトコンドリアの機能と細胞のエネルギー状態を調節していることを実証している。多数の報告は、PKC-αおよびPKC-εの活性化は虚血性心とを仲介する心保護におけるミトコンドリア機能を改善することを実証した。対照的に、我々は、PKC-α、PKC-εは腎細胞でnephrotoxicant誘発性ミトコンドリア機能障害や細胞死に関与していることを明らかにした。したがって、本研究の目的は、PKCアイソザイムを選択的に活性化または酸化的リン酸化と細胞生存の制御に果たす役割を決定するために阻害されるおそれのある積極的なミトコンドリアの機能を維持する腎細胞のin vitroモデルを開発することであった。腎近位尿細管細胞（RPTC）の初代培養は水戸のミトコンドリア呼吸と活動の結果改善された条件で培養したin vivoでの RPTCと同様chondrial酵素。伝統的なトランスフェクション技術（リポフェクタミン、エレクトロポレーション）は初代培養において非効率的であり、ミトコンドリアの機能に悪影響を及ぼすので、PKC-ε変異体cDNAをアデノウイルスベクターを介しRPTCに届けられました。 90％を超える培養RPTCのトランスフェクションでは、このアプローチは結果。
1：ここでは、におけるPKC-εの役割を評価するための方法を提示します。 ATP合成に関連付けられているミトコンドリアの形態と機能の調節、および2。初代培養におけるRPTCの生存。 PKC-εが過剰発現している恒常的に活性化、PKC-ε突然変異体によって活性化される。 PKC-εは、過剰発現することにより、PKC-εの不活性変異体を阻害される。ミトコンドリア機能は、呼吸、呼吸鎖の完全性、呼吸複合体およびF 0 F 1-ATPアーゼ、ATPの生産速度、およびATP含量の活動を調べることで評価される。呼吸がある状態3（過剰基質およびADPの存在下で最大呼吸）と非結合呼吸としてジギトニン透過性RPTCにssessed。呼吸鎖の完全性は、単離されたミトコンドリアの呼吸鎖のすべての4つの複合体の活性を測定することにより評価される。酸化的リン酸化の容量は、ミトコンドリア膜電位、ATPの生産速度、およびF 0 F 1-ATPaseの活性を測定することによって評価されます。 RPTCのエネルギー状態は、細胞内ATP含量を測定することにより評価されています。生きた細胞内のミトコンドリアの形態はMitoTracker赤580、具体的にミトコンドリアに蓄積蛍光染料、およびライブ単層蛍光顕微鏡で調べたを用いて可視化されています。 RPTC生存率は、アネキシンV /アポトーシスと腫瘍症を決定するために、フローサイトメトリーに続いてヨウ化プロピジウム染色を用いて評価されています。
これらの方法は、個々のPKCアイソザイムの選択的活性化/阻害を可能にin vitroで再生することができる生理学的、病理学的条件の様々な細胞機能における役割を評価した。
Protocol
Representative Results
Discussion
ここで紹介する手法は、腎近位尿細管細胞の初代培養におけるPKCの個々のアイソザイムの過剰発現を可能にします。このアプローチにはいくつかの長所があります：1。それは様々な侮辱（虚血、低酸素、酸化ストレス）、薬、腎臓内nephrotoxicantsのための第一の目標である細胞（腎近位尿細管細胞）の均一な集団での調節機構を調査することができます。 2。改良された条件で初代培養で増殖?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、米国国立衛生研究所、国立糖尿病の研究所および消化器腎臓病、2R01DK59558（GNへの）からの助成金によってサポートされていました。研究資源助成UL1 RR029884のための健康のナショナルセンターの国立研究所によってサポートUAMSトランスレーショナル·リサーチ研究所がUAMSでフローサイトメトリーコアの部分的な資金を提供した。私たちは感謝博士Peipei平（カリフォルニア大学ロサンゼルス校、ロサンゼルス、カリフォルニア州）のcDNAのPKC-εと博士アレンSamarel（ロヨラ大学医療センターのドミナントネガティブ（非アクティブ）の変異体コーディング運ぶアデノウイルスのアリコートを提供するため; PKC-εの恒常的活性変異体をコードするアデノウイルスベクターのアリコートを提供するためのメイウッド、イリノイ州）。我々はまた、博士に感謝します。 PKC-ε恒常的活性をコードするcDNAを提供するためのピーター·パーカーとピーターサグデン（インペリアル·カレッジ·ロンドン、ロンドン、英国）。
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| Laminar flow hood | Thermo Electron Corporation | FORMA 1104 |
| 2 ml and 15 ml Dounce tissue grinder | WHEATON | 989-24607, 357544 |
| 85 and 235 micron nylon mesh | Small Parts | CMN – 0085 – 10YD CMN – 0250 – 10YD |
| 50 ml sterile centrifuge tube | BIOLOGIX | BCT-P 50BS |
| 1.5 ml micro tube | Sarstedt | 72.690.001 |
| 35 x 10 mm sterile culture dishes | Corning | 430165 |
| Jouan Centrifuge | Jouan | Jouan CR3 11175704 Rotors: Jouan T40 |
| Adjustable micro-centrifuge | SIGMA | Model 1 – 15 |
| Biological Oxygen Monitor | YSI Incorporated | YSI Model 5300A |
| Single Chamber Micro Oxygen System | YSI Incorporated | 5356S |
| Oxygen Probe | YSI Incorporated | 5331A |
| Circulating Bath | YSI Incorporated | 5310 |
| KCl and Standard Membrane Kit | YSI Incorporated | 5775 |
| Magnetic Stirrer | YSI Incorporated | 5222 |
| Flatbed Recorder | Kipp & Zonen | BD 11E |
| 48-well and 96-well transparent plates | Costar | 3548, 3679 |
| Thermomixer R | Eppendorf | 5355 21919 |
| Orbital shaker MAXQ 2000 | Thermo Scientific | SHKA 2000 |
| Spectra FLUOR Plus (absorbance/fluorescence/luminescence reader) | Tecan | F129005 |
| Water-Jacketed US Autoflow Automatic CO2 Incubator | NUAIRE | NU 4850 |
| 12×75 mm polystyrene culture test tubes for flow cytometry | Fisher Brand | 14-961-20 |
| Axioskop Water immersion objective 63x / 0,90W |
Carl Zeiss | 114846 ACHROPLAN 44 00 67 |
| DMEM / F12 | Cellgro | 99 – 830 – PB |
| DMEM / F12 Ham | Sigma | D 2906 – 1L |
| Deferoxamine Mesylate | Hospira | D110 |
| Collagenase Type I | Worthington | 4196 |
| Trypsin inhibitor | Sigma | T 6522 – 500mg |
| 5,5′,6,6′-tetrachloro-1,1′,3,3′-tetraethylbenzimidazolylcarbocyanine iodide (JC-1) | Invitrogen | T3168 |
| Mitotracker Red | Invitrogen | M22425 |
| ATP Bioluminescence Assay Kit HS II | Roche | 11 699 709 001 |
| Annexin V – FITC solution | BioVision | 1001 – 200 |
| Flow cytometer | BD Biosciences | BD FACSCalibur |
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