Summary

Antikörper Transfektion in Neuronen als Werkzeug zur Pathogenese der Erkrankung Studieren

Published: September 26, 2012
doi:

Summary

Eine schnelle Annäherung an Interaktionen und Wirkungen auf molekularer Mechanismen in Bezug auf die Anwesenheit von Antikörpern in einer intrazellulären Umgebung untersucht wird beschrieben. Das Verfahren beinhaltet die Transfektion von Antikörpern in lebende Zellen mit einem nicht-kovalenten Komplex-Bildung auf einem Lipid Formulierung. Die Technik ist anpassbar an immortalisierten Zelllinien und primäre Zellen.

Abstract

Antikörper bieten die Möglichkeit, neue Einblicke in die verschiedenen Ereignisse in lebenden Systemen zu gewinnen. Die Fähigkeit, hochspezifische Antikörper zu produzieren Zielproteine ​​wurde für sehr präzise biologischer Fragestellungen gelassen adressiert werden. Wichtigerweise haben Antikörper in die Pathogenese einer Reihe von menschlichen Erkrankungen, einschließlich systemischem Lupus erythematodes (SLE), rheumatoider Arthritis (RA), paraneoplastischen Syndromen, Multiple Sklerose (MS) und menschlichen T-lymphotropen Virus Typ 1 (HTLV-1) in Verbindung gebracht assoziierte Myelopathie / tropische spastische Paraparese (HAM / TSP) 1-9. Wie Krankheiten verursachen Antikörper ist ein Bereich der laufenden Untersuchung und Daten nahe, dass Wechselwirkungen zwischen Antikörpern und verschiedene intrazelluläre Moleküle führt zu Entzündung, zellulärer verändert Messaging und Apoptose 10. Es hat sich gezeigt, dass Patienten mit MS und HAM / TSP Autoantikörper produzieren, um die intrazelluläre RNA-Bindeprotein heterogenen ribonuclear Protein A1 (hnRNP A1) 3, 5-7, 9, 11. Neuere Daten weisen darauf hin, dass Antikörper, sowohl Intra-neuronale und Oberflächenantigene pathogenen 3, 5-9, 11 sind. So ein Verfahren, das für die Untersuchung der intrazellulären Antikörpers ermöglicht: Protein Interaktionen würde großen Einblick in Krankheitsentstehung verleihen.

Gene häufig in primären Zellen und Zelllinien in Kultur transfiziert wurde jedoch Transfektion von Antikörpern in Zellen durch Änderung des Antikörpers Struktur oder schlechte Transfektionseffizienz 12 behindert. Andere Transfektionsmethoden sind Antikörper Transfektion auf kationischen Liposomen (bestehend aus DOTAP / DOPE) und Polyethylenimine (PEI) bezogen, welche beide in einem Zehn-fache Abnahme der Antikörper Transfektion resultierte, verglichen mit Kontrollen 12. Das Verfahren unserer Studie durchgeführt ähnelt kationische Lipid-vermittelte Methoden und verwendet eine Lipid-basierten Mechanismus zur nicht-kovalente Komplexe mit den Antikörpern zu bilden, durch elektrostatische und hydrophobic Wechselwirkungen 13. Wir verwendeten Ab-deliverin Reagenz, das eine Lipidformulierung einfangen kann Antikörper durch nichtkovalente elektrostatische und hydrophobe Wechselwirkungen und liefert sie innerhalb der Zellen ist. So chemischen und genetischen Kupplungen sind nicht notwendig für die Lieferung von funktionellen Antikörpern in lebenden Zellen. Dieses Verfahren ermöglichte es uns, führen verschiedene Antikörper Tracing und Proteinlokalisierung Versuche sowie die Analysen der molekularen Folgen von intrazellulären Antikörper: Protein Wechselwirkungen 9.

In diesem Protokoll wird gezeigt, wie an Antikörper zu Neuronen transfizieren rasch, reproduzierbar und mit einem hohen Grad der Transfektionseffizienz. Als ein Beispiel verwenden wir anti-hnRNP A1 und Anti-IgG-Antikörpern. Für die einfache Quantifizierung der Transfektionseffizienz verwendet man Anti-Antikörper mit hnRNP A1 Atto-550-NHS und FITC-markierten-IgG markiert. Atto550 NHS ist ein neues Label mit hochmolekularen Absorption und Quanten-yield. Anregungsquelle und fluoreszierenden Filter für Atto550 ähneln Cy3 (Ex. 556 Em. 578). Darüber hinaus hat Atto550 hohe Photostabilität. FITC-markiertes IgG wurden als Kontrolle verwendet, um anzuzeigen, dass dieses Verfahren vielseitig und nicht färben abhängig ist. Dieser Ansatz und die Daten, die erzeugt wird Verständnis der Rolle, dass Antikörper gegen Zielantigene intrazelluläre könnte in der Pathogenese von Erkrankungen des Menschen spielen, zu unterstützen.

Protocol

Ein. Antibody Labeling (Abbildung 1) Machen 0,1 M NaHCO 3-Puffer: 8,4 g NaHCO 3 29,2 g NaCl 1 Liter H 2 O Bringen der Puffer bis zu einem pH von 8,4 mit dieser Lösung (10,6 g Na 2 CO 3, 29,2 g NaCl, 1 Liter H 2 0). Fügen Sie 35 ul Atto550 NHS bis 70 ul anti-hnRNPA1 und 500 ul NaHCO 3-Puffer und drehen für 1 Stunde bei Raumtemperatur. Nach dem einstündigen Ro…

Discussion

Um Hypothesen über spezifische Moleküle und deren Expression zu testen, werden Gene und andere Vektoren üblicherweise in Zellen transfiziert. Die Besonderheit dieses Verfahrens ist die Fähigkeit, leicht transfizieren Antikörper in Zielzellen. Wir führten diese Methode in fünf getrennten Experimenten jeweils in Duplikaten. Transfektionseffizienz Ergebnisse waren ähnlich bei allen Experimenten. Insbesondere erlaubt der Verfahrenseintrag von Antikörpern in die Zelle ohne Veränderung Antikörper Struktur oder Funk…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wird durch das Office of Research and Development, Medical Research Service, Department of Veterans Affairs unterstützt. Diese Studie wurde von einer VA Merit Review Award (MCL) und der University of Tennessee Health Science Center Multiple Sclerosis Research Fund finanziert.

Materials

Name of Reagent Company Catalogue Number
Fluorescent Microscope AxioObserver A1 Zeiss  
Axiovision version 4.2 Zeiss  
Anti-rhnRNPA1 Abcam Ab4791
FITC labeled anti-rIgG OZ Biosciences AI20100
Atto550 NHS ester Sigma 92835
Ab-DeliverIN OZ Biosciences AI20100
DMEM/F12 +10% FBS+1%antibiotics Gibco 11320-033
Poly-D-Lysine 8-well Culture Slides BD 354632
Multi-Purpose Rotator Scientific Industries Inc Model 151
DAPI Mounting Media Millipore S7113
PBS Ambion 9626
Dialyzer Thermo Fisher Scientific 66380
Amicon Ultra-0.5 Millipore UFC501096
Paraformaldehyde (4% solution) Electron Microscopy Sciences  
Nano-Drop Thermo Fisher Scientific  

References

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Citer Cet Article
Douglas, J. N., Gardner, L. A., Lee, S., Shin, Y., Groover, C. J., Levin, M. C. Antibody Transfection into Neurons as a Tool to Study Disease Pathogenesis. J. Vis. Exp. (67), e4154, doi:10.3791/4154 (2012).

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