Summary

Isolierung der Glomeruli und In Vivo Kennzeichnung der glomerulären Zelle Oberflächenproteine

Published: January 18, 2019
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Summary

Hier präsentieren wir ein Protokoll für die Kennzeichnung der glomerulären Zelle Oberflächenproteine mit Biotin murinen in Vivo . Dieses Protokoll enthält Informationen zur Maus Nieren durchspülen, Glomeruli zu isolieren und endogenen Immunopräzipitation des Proteins des Interesses durchführen.

Abstract

Proteinurie ergibt sich aus der Störung des glomerulären Filters, der die gefensterten Endothels, glomeruläre Basalmembran und Podocytes mit ihren Schlitz Membranen zusammensetzt. Die zarte Struktur des glomerulären Filters, vor allem die Schlitz-Membran, stützt sich auf das Zusammenspiel der verschiedenen Zelle Oberflächenproteine. Studieren diese Zelle Oberflächenproteine wurde bisher zur in-vitro- Studien oder histologische Analyse beschränkt. Hier präsentieren wir Ihnen einen murinen in Vivo Biotinylierungen Kennzeichnung Methode, die die Untersuchung der glomerulären Zelle Oberflächenproteine physiologische und pathophysiologische Bedingungen ermöglicht. Dieses Protokoll enthält Informationen zur Maus Nieren durchspülen, Glomeruli zu isolieren und endogenen Immunopräzipitation eines Proteins des Interesses durchführen. Semi-Quantifizierung der glomerulären Zelle Oberfläche Fülle ist leicht zugänglich mit dieser neuartigen Methode und alle Proteine für Biotin Perfusion zugänglich und Immunopräzipitation kann untersucht werden. Isolierung der Glomeruli mit oder ohne Biotinylierungen ermöglicht darüber hinaus weitere Analyse der glomerulären RNA und Protein sowie primäre glomeruläre Zellkultur (z. B. primäre hemolytic Zellkultur).

Introduction

Proteinurie ist ein Markenzeichen der glomerulären Verletzungen und Störungen der glomerulären Filter1in der Regel begleitet. Der glomeruläre Filter besteht aus den gefensterten Endothels glomerulären Basalmembran und Podocytes. Die zarte molekulare Struktur des glomerulären Filters ist sehr dynamisch und je nach Zelle Oberfläche Protein Menschenhandel sowohl gesunden und kranken Nieren2,3,4,5,6 . Endozytose Zelle Oberflächenproteine nachweislich essentiell für das Überleben der Podocytes7. Nephrin und Podocalyxin sind transmembrane Proteine auf Podocytes. Nephrin ist das Rückgrat der glomerulären Schlitz Membran, während Podocalyxin eine Beschichtung die sekundäre Fuß Prozesse der Podocytes8,9,10Sialoglycoprotein. Endocytic Handel wurde zuvor für Nephrin und Podocalyxin3,11,12,13,14gezeigt.

Nach bestem Wissen und gewissen wurde Endozytose Zelle Oberflächenproteine nicht noch in glomerulären Endothelzellen in der Literatur beschrieben. Allerdings äußern Endothelzellen im Allgemeinen alle notwendigen Proteine für die verschiedenen Arten von Endozytose (d. h. Clathrin-abhängige, Floß-abhängige Endozytose)15,16. Daher kann Endothelzellen Oberfläche Handel mit dieser Methode verwenden, z. B. vaskulären endothelialen (VE) untersucht werden-Cadherin und intrazellulären Adhäsionsmolekül (ICAM-2) als Zelle Oberfläche Marker Protein für glomeruläre Endothelzellen17 .

Leider gibt es keine genaue in Vitro -Modell für zarte dreischichtigen glomerulären Filters in welche Zelle Oberfläche Protein Menschenhandel studiert werden kann. Das Ziel dieser Methode ist somit glomerulären Protein des Drogenhandels in Vivozu studieren. Dieses Protokoll enthält darüber hinaus Informationen zum Glomeruli, wodurch weitere Analyse der glomerulären RNA, Proteinen und Zellen zu isolieren. Ähnliche glomerulären Isolation beschrieb Techniken von verschiedenen Gruppen18,19.

Wir und andere haben früher, ex Vivo Kennzeichnung der glomerulären Zelle Oberflächenproteine von Biotinylierungen2,3,4,20,21. Jedoch wurden in diese ex-Vivo -Methode isoliert Glomeruli mechanischen Belastung ausgesetzt, die endocytic Handel beeinflussen können. Alternativ ist die Immunfluoreszenz Kennzeichnung der glomerulären Zelle Oberflächenproteine beträchtlich in der Literatur2,20,22benutzt worden. Mit dieser Methode jedoch nur eine kleine Anzahl von Proteinen innerhalb einer Folie analysiert werden kann, und Quantifizierung von Immunfluoreszenz Bildern ist oft schwierig.

Diese neuartige in-Vivo -Methode bietet ein zuverlässiges Werkzeug um glomerulären Zelle Oberfläche Protein Fülle und Menschenhandel genau in gesunden und kranken Nieren zu untersuchen, und es kann als Ergänzung zum Immunofluoreszenz Tests verwendet werden.

Protocol

Mäuse wurden als eigene Rasse von der lokalen Tierpflege-Anlage oder von Janvier Labs in Frankreich erhalten. Die Untersuchungen wurden nach den Richtlinien beschrieben in der Anleitung zur Pflege und Verwendung von Labortieren (US nationale Institute der Gesundheit-Veröffentlichung Nr. 85-23, revidiert 1996) durchgeführt. Alle Tierversuche wurden durchgeführt in Übereinstimmung mit den relevanten institutionellen Zulassungen (Landesregierung LANUV Referenz Nummer AZ:84-02.04. 2016.A435). 1…

Representative Results

Um die Glomeruli präzise zu isolieren, ist es notwendig, murine Nieren mit PBSCM ersten durchspülen. Perfusion mit PBSCM dreht Nieren blass (Abb. 1A). Embolisation der Glomeruli mit magnetischen Beads wird als braune Punkte auf der Oberfläche der Niere (Abbildung 1B) angezeigt. Isolierung der Glomeruli mit Magnet-Catcher kann Verunreinigungen mit renalen Tubuli (Abbildung …

Discussion

Die vorgestellte Methode ermöglicht erfolgreiche Isolierung der Glomeruli glomerulären RNS oder Protein zu untersuchen. Darüber hinaus können primäre glomeruläre Zellkulturen aus isolierten Glomeruli durchgeführt werden. Biotin vor glomerulären Isolierung angewendet wird, kann der glomerulären Zelle Oberflächenproteine Kennzeichnung durchgeführt werden. Mit dieser Methode in Vivo glomerulären Zelle Oberfläche Protein des Menschenhandels kann untersucht werden, und semi-Quantifizierung der Protein F?…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Autoren danken Blanka Duvnjak für ihre außergewöhnliche technische Hilfe. Diese Arbeit wurde gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (www.dfg.de) WO1811/2-1, M.W. und QU280/3-1, IQ Die Geldgeber hatten keine Rolle im Studiendesign, Datenerhebung, Datenanalyse, Entscheidung, zu veröffentlichen und der Manuskripterstellung.

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

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Diesen Artikel zitieren
Königshausen, E., Potthoff, S. A., Haase, R., Meyer-Schwesinger, C., Kaufmann, E., Rump, L. C., Stegbauer, J., Sellin, L., Quack, I., Woznowski, M. Isolation of Glomeruli and In Vivo Labeling of Glomerular Cell Surface Proteins. J. Vis. Exp. (143), e58542, doi:10.3791/58542 (2019).

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