Isolamento dei Glomeruli e In Vivo di etichettatura delle proteine di superficie delle cellule glomerulari
Summary
Qui presentiamo un protocollo per l’etichettatura dei Murina in vivo delle proteine di superficie delle cellule glomerulari con biotina. Questo protocollo contiene informazioni su come irrorare i reni del mouse, isolare i glomeruli ed eseguire immunoprecipitazione endogena della proteina di interesse.
Abstract
Proteinuria deriva dalla distruzione del filtro glomerulare che è composto dall’endotelio fenestrato e la membrana basale glomerulare podociti con loro fessura diaframmi. La delicata struttura del filtro glomerulare, soprattutto il diaframma a fessura, si basa sull’interazione di proteine della superficie cellulare diversificata. Lo studio di queste proteine di superficie delle cellule è stato finora limitato a studi in vitro o l’analisi istologica. Qui, presentiamo un biotinylation murino in vivo etichettatura metodo, che consente lo studio delle proteine di superficie delle cellule glomerulari in condizioni fisiologiche e patofisiologiche. Questo protocollo contiene informazioni su come irrorare i reni del mouse, isolare i glomeruli ed eseguire endogeno immunoprecipitazione di una proteina di interesse. Semi-quantificazione dell’abbondanza di superficie delle cellule glomerulari è prontamente disponibile con questo metodo novello e tutte le proteine accessibile alla perfusione di biotina e immunoprecipitazione può essere studiato. Isolamento dei glomeruli con o senza biotinylation consente inoltre ulteriori analisi di glomerulare RNA e proteina così come primario delle cellule glomerulari (culturacioè, Podocita primario delle cellule).
Introduction
Proteinuria è un segno distintivo della lesione glomerulare e solitamente accompagna la rottura del filtro glomerulare1. Il filtro glomerulare è composto dell’endotelio fenestrato e la membrana basale glomerulare podociti. La delicata struttura molecolare del filtro glomerulare è altamente dinamico e soggetto a proteina di superficie delle cellule traffico in entrambi i reni sani e malati2,3,4,5,6 . Endocitosi di proteine di superficie delle cellule ha dimostrato di essere essenziale per la sopravvivenza di podociti7. Nefrina e Podocalixina sono proteine transmembrana espresse su podociti. Nefrina è la spina dorsale del diaframma fessura glomerulare, mentre Podocalixina è un sialoglycoprotein rivestimento i processi secondari piede di podociti8,9,10. Endocitico traffico precedentemente è stato indicato per Nefrina e Podocalixina3,11,12,13,14.
Al meglio della nostra conoscenza, endocitosi delle proteine della superficie cellulare ancora non sono stata descritta in cellule endoteliali glomerulari nella letteratura. Tuttavia, le cellule endoteliali esprimono in generale tutte le proteine necessarie per i diversi tipi di endocitosi (cioè, endocitosi clatrina-dipendente, zattera-dipendente)15,16. Pertanto, traffico di superficie delle cellule endoteliali può essere studiato con questo metodo, utilizzando, ad esempio, vascolare endoteliale (VE)-caderina e molecola intracellulare di adesione (ICAM-2) come una cella di superficie proteina marker per cellule endoteliali glomerulari17 .
Purtroppo, non c’è nessun modello preciso in vitro per il filtro glomerulare a tre strati delicato in quale cella può essere studiato il traffico della proteina di superficie. L’obiettivo di questo metodo è così di studiare glomerulare proteine traffico in vivo. Inoltre, questo protocollo contiene informazioni su come isolare i glomeruli, consentendo l’ulteriore analisi di RNA, proteine o cellule glomerulari. Isolamento glomerulare simile tecniche sono state descritte da diversi gruppi di18,19.
In precedenza, noi ed altri abbiamo usato ex vivo etichettatura delle proteine di superficie delle cellule glomerulari di biotinilazione2,3,4,20,21. Tuttavia, in questo metodo ex vivo , glomeruli isolati sono stati esposti a sollecitazioni meccaniche, che possono influenzare il traffico endocitico. In alternativa, immunofluorescenza etichettatura delle proteine di superficie delle cellule glomerulari è stato utilizzato estesamente nella letteratura2,20,22. Con questo metodo, tuttavia, solo un piccolo numero di proteine possa essere analizzato all’interno di una diapositiva, e quantificazione delle immagini di immunofluorescenza è spesso difficile.
Questo metodo di romanzo in vivo offre uno strumento affidabile per lo studio delle cellule glomerulari proteina di superficie abbondanza e traffico accurato in sani e malati reni, e può essere utilizzato in aggiunta al test di immunofluorescenza.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il metodo proposto permette di successo isolamento dei glomeruli di indagare glomerulare RNA o proteine. Inoltre, colture primarie di cellule glomerulari possono essere eseguite da glomeruli isolati. Se biotina viene applicata prima di isolamento glomerulare, etichettatura delle proteine di superficie delle cellule glomerulari può essere eseguita. Con questo metodo, in vivo delle cellule glomerulari traffico della proteina di superficie possa essere studiato e semi-quantificazione dell’abbondanza di proteine è…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori ringraziano Blanka Duvnjak per la sua assistenza tecnica eccezionale. Questo lavoro è stato supportato dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft (www.dfg.de) WO1811/2-1 a M.W. e QU280/3-1 a I.Q. Il finanziatore non aveva alcun ruolo nel disegno di studio, raccolta dati, analisi dei dati, decisione di pubblicare e preparazione del manoscritto.
Materials
| Motic SMZ168 BL | Motic | SMZ168BL | microscope for mouse surgery |
| KL1500LCD | Pulch and Lorenz microscopy | 150500 | light for mouse surgery |
| Rompun (Xylazin) 2% | Bayer | PZN:01320422 | anesthesia |
| Microfederschere | Braun, Aesculap | FD100R | fine scissors, for cut into the aorta |
| Durotip Feine Scheren | Braun, Aesculap | BC210R | for abdominal cut |
| Anatomische Pinzette | Braun, Aesculap | BD215R | for surgery until the abdomen is opened |
| Präparierklemme | Aesculap | BJ008R | for surgery |
| Seraflex | Serag Wiessner | IC108000 | silk thread |
| Ketamine 10% | Medistar | anesthesia | |
| Rompun (Xylazin) 2% | Bayer | anesthesia | |
| Fine Bore Polythene Tubing ID 0.28mm OD 0.61mm | Portex | 800/100/100 | Catheter |
| Fine Bore Polythene Tubing ID 0.58mm OD 0.96mm | Portex | 800/100/200 | Catheter |
| Harvard apparatus 11 Plus | Harvard Apparatus | 70-2209 | syringe pump |
| EZ-link Sulfo-NHC-LC-Biotin | Thermo Scientific | 21335 | biotin |
| Dynabeads Untouched Mouse T-cells | Invitrogen | 11413D | to embolize glomeruli |
| Collagenase A | Roche | 10103578001 | to digest kidney tissue |
| DynaMag-2 | Invitrogen | 123.21D | Magnet catcher |
| 100µm cell stainer | Greiner-bio | 542000 | for glomerular isolation |
| Axiovert 40 CFL | Zeiss | non available | to confirm glomerular purity |
| TissueRuptor | Quiagen | 9002755 | Tissue homogenizer |
| CHAPS | Sigma-Aldrich | C3023 | for lysis buffer |
| Tris-HCL | Sigma-Aldrich | T5941 | for lysis buffer |
| NaCl | VWR chemicals | 27810295 | for lysis buffer |
| NaF | Sigma-Aldrich | 201154 | for lysis buffer |
| EDTA | Sigma-Aldrich | E5134 | for lysis buffer |
| ATP | Sigma-Aldrich | 34369-07-8 | for lysis buffer |
| Pierce BCA Protein Assay Kit | Thermo Scientific | 23225 | Follow the manufacturer's instructions |
| nephrin antibody | Progen | GP-N2 | for westernblot |
| Polyclonal goat anti-podocalyxin antibody | R&D Systems | AF15556-SP | for westernblot |
| Streptavidin Agarose Resin | Thermo Scientific | 20347 | for immunoprecipitation |
| Protein A sepharose CL-4B | GE Healthcare | 17096303 | for immunoprecipitation |
| polyclonal rabbit anti-p57 antibody | SCBT | sc-8298 | for Immunohistochemistry |
| mouse monoclonal anti-beta actin antibody, clone AC-74 | Sigma-Aldrich | A2228 | Western blot loading control |
| rabbit anti-p44/42 | cell signalling | 4695 | for westernblot |
| Pierce High sensitivity streptavidin-HRP | Thermo Scientific | 21130 | for westernblot |
| polyclonal mouse ICAM-2 antibody | R&D Systems | AF774 | for westernblot |
| polyclonal mouse anti-VE-cadherin | R&D Systems | AF1002 | for westernblot |
References
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