在这里, 我们提出了一个协议的小鼠体内标记肾小球细胞表面蛋白与生物素.该协议包含有关如何灌注小鼠肾脏, 分离肾小球, 并执行内源性免疫沉淀的感兴趣的蛋白质的信息。
蛋白尿是由被过滤的内皮细胞、肾小球基底膜和带缝隙膜片组成的肾小球滤池的破坏引起的。肾小球滤池的微妙结构, 特别是裂隙膜片, 依赖于不同细胞表面蛋白质的相互作用。到目前为止, 对这些细胞表面蛋白的研究仅限于体外研究或组织学分析。在这里, 我们提出了一个小鼠体内生物素化标记方法, 使我们能够研究肾小球细胞表面蛋白在生理和病理生理条件下。该协议包含有关如何灌注小鼠肾脏, 分离肾小球, 并执行内源性免疫沉淀的感兴趣的蛋白质的信息。这种新方法可以对肾小球细胞表面丰度进行半定量, 并可研究生物素灌注和免疫沉淀所能获得的所有蛋白质。此外, 通过在生物素化或不生物素化的情况下分离肾小球, 可以进一步分析肾小球 rna 和蛋白质以及原代肾小球细胞培养 (即原代肾小球细胞培养)。
蛋白尿是肾小球损伤的标志, 通常伴随肾小球滤池 1的破坏。肾小球滤池由被过滤的内皮细胞、肾小球基底膜和足细胞组成。肾小球滤池的微妙分子结构是高度动态的, 在健康和患病的肾脏2,3,4, 5, 6 都容易发生细胞表面蛋白贩运.细胞表面蛋白的内分泌已被证明是至关重要的生存的足细胞7。肾素和足苷酸是在足细胞上表达的跨膜蛋白。肾素是肾小球裂隙膜片的主干, 而 podocalyxin 是一种四聚糖蛋白, 包覆于足部 8、9、10 的次生足部过程。此前, 已经显示肾素和 podocalyxin3、11、12、13、14的内分泌贩运。
据我们所知, 细胞表面蛋白的内吞尚未在肾小球内皮细胞中被描述在文献中。然而, 内皮细胞一般表达所有必要的蛋白质为不同类型的内吞 (即, clathrin 依赖, 流依赖性内吞)15,16。因此, 可以用这种方法研究内皮细胞表面的移植, 例如, 使用血管内皮 (ve)-钙粘蛋白和细胞内粘附分子 (icam-2) 作为肾小球内皮细胞17的细胞表面标记蛋白.
遗憾的是, 对于可以研究细胞表面蛋白质贩运的精细三层肾小球滤池, 目前还没有准确的体外模型。因此, 这种方法的目的是研究体内肾小球蛋白贩运。此外, 该协议还包含有关如何分离肾小球的信息, 从而能够进一步分析肾小球 rna、蛋白质或细胞。不同的组 18,19描述了类似的肾小球分离技术。
此前, 我们和其他人使用了生物素化2、3、4、20、21对肾小球细胞表面蛋白进行体外标记。然而, 在这种体外方法中, 孤立的肾小球暴露在机械应力下, 这可能会影响细胞内贩运。另外, 肾小球细胞表面蛋白的免疫荧光标记已被广泛应用于文献2、20、22.然而, 使用这种方法, 只有少量的蛋白质可以在一张幻灯片内进行分析, 并且免疫荧光图像的定量往往是困难的。
这种新的体内方法为研究健康和患病肾脏中肾小球细胞表面蛋白质丰度和贩运提供了可靠的工具, 可作为免疫荧光检测的补充。
该方法可以成功地分离肾小球, 以研究肾小球 rna 或蛋白质。此外, 原代肾小球细胞培养可以从分离的肾小球进行。如果生物素是在肾小球分离之前应用的, 则可以对肾小球细胞表面蛋白进行标记。利用该方法可以研究体内肾小球细胞表面蛋白的贩运, 并可对蛋白质丰度进行半定量。成功检测肾小球细胞表面蛋白丰度的最关键步骤是: 1) 发展小鼠手术方面的手工专业知识, 特别是主动脉插管, 2) …
The authors have nothing to disclose.
提交人感谢 blanka duvnjak 的出色技术援助。这项工作得到了德国妇女组织 (www.dfg.de) w1811\ 2-1 至 m. w. 和 qu2803-1 至智商的支持。资助者在研究设计、数据收集、数据分析、出版决定和手稿准备方面没有任何作用。
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 |