Ce protocole décrit une technique rapide pour quantifier la translocation de GLUT4 du cytoplasme vers la membrane plasmique des cellules par cytométrie en flux.
Le glucose est la source principale d'énergie pour le corps, nécessitant une régulation constante de sa concentration sanguine. Libération d'insuline par le pancréas provoque l'absorption du glucose par l'insuline tissus sensibles, notamment le cerveau, les muscles squelettiques et les adipocytes. Les patients souffrant de diabète de type 2 et / ou l'obésité se développent souvent une résistance de l'insuline et sont incapables de contrôler leur homéostasie du glucose. Nouveaux éclairages sur les mécanismes de résistance à l'insuline peuvent fournir de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le diabète de type 2.
La famille des transporteurs de glucose GLUT compose de treize membres répartis sur les différents tissus dans le corps 1. Type de transporteur du glucose 4 (GLUT4) est le transporteur de glucose majeurs qui médie l'absorption par les tissus sensibles à l'insuline, tels que le muscle squelettique. Lors de la liaison de l'insuline à son récepteur, la translocation des vésicules contenant GLUT4 du cytoplasme vers la membrane plasmique, provoquant la captation du glucose. Réduction GLUT4 translocation est l'une des causes de la résistance à l'insuline dans le diabète de type 2 2,3.
La translocation de GLUT4 du cytoplasme vers la membrane plasmique peut être visualisée par immunocytochimie en utilisant un fluorophore conjugué GLUT4 anticorps spécifiques.
Ici, nous décrivons une technique pour quantifier montant total de GLUT4 translocation vers la membrane plasmique des cellules pendant une durée choisie, en utilisant la cytométrie de flux. Ce protocole est rapide (moins de 4 heures, y compris d'incubation avec de l'insuline) et permet l'analyse d'aussi peu que 3000 cellules ou autant que 1 million de cellules par condition dans une expérience unique. Elle s'appuie sur l'anti-GLUT4 anticorps dirigé contre un épitope externes du transporteur qui se lient à elle dès qu'elle est exposée dans le milieu extracellulaire après la translocation vers la membrane plasmique.
Nous avons démontré une technique rapide pour quantifier la translocation de GLUT4 du cytoplasme vers la membrane plasmique des cellules par cytométrie en flux.
GLUT4 est seulement transitoirement exprimé à la membrane plasmique des cellules et est endocytose. Depuis les anticorps liés restent attachés à la GLUT4, même pendant l'endocytose, le signal de fluorescence donne le montant total de GLUT4 qui a été exposée à la membrane plasmique pendant la durée choisie d'incubation en présence d'insuline.
Cette technique peut également être appliquée à l'étude de la translocation d'autres protéines à partir d'un compartiment intracellulaire à la membrane plasmique, a fourni un bon anticorps dirigé contre un épitope externe de la protéine d'intérêt est disponible. Par exemple, un test similaire est maintenant couramment utilisé pour évaluer le taux de la dégranulation des lymphocytes T cytotoxiques et lymphocytes natural killer en mesurant la translocation de CD107a à leur membrane plasmique 4,5. La translocation de la phosphatidylsérine du côté intérieur de la membrane plasmique à la face externe lors de l'apoptose cellulaire ou une nécrose peut également être détectée par cytométrie en flux, en utilisant un fluorophore étiquetés annexine V 6.
Outre la rapidité de l'essai, la cytométrie en flux présente l'avantage de permettre l'étude de la translocation de la protéine à la membrane plasmique dans les populations de cellules mixtes. En effet, on peut combiner coloration pour les marqueurs de sous-ensemble de cellules et pour la protéine d'intérêt, suivie par l'acquisition de données sur un cytomètre en flux multi-laser 7.
Les quantités d'anticorps donnée au paragraphe 1.2 du protocole sont un point de départ; nous vous conseillons de titrer vos anticorps avec les cellules de votre intérêt pour déterminer la concentration d'anticorps minimum qui vous donne un maximum de signal. Une bonne gamme de départ pour le premier anticorps anti-humain GLUT4, nous avons utilisé ici serait uL 10-10 par tube (anticorps-dire 0,2 à 2 mg par tube), chaque tube contenant pas plus de 1 million de cellules. Pour les autres anticorps primaires, se reporter aux instructions du fournisseur.
La normalisation des données est nécessaire que l'autofluorescence des cellules varie d'un donneur à et d'une expérience à.
The authors have nothing to disclose.
Ce travail a été soutenu par des subventions de la Mme Clifford Elder Graham White Doté Fonds de recherche et le NIH (AR059838) à CB, du NIH (AR052791, AR044387-ARRA, & NS063298) pour LTT, et par le Baylor College of Medicine de cytométrie et de tri cellulaire de base avec un financement du NIH (NCRR S10RR024574, le NIAID AI036211, & NCI P30CA125123). Le contenu est uniquement la responsabilité de leurs auteurs et ne représentent pas nécessairement les vues officielles de la NIH.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
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Anti-human GLUT4 antibodies | Santa Cruz Biotechnologies | sc-1606 | Against an external epitope of GLUT4 | |
Chicken anti-goat IgG conjugated to AlexaFluor 488 | Invitrogen | A-21467 | ||
Recombinant human insulin | Sigma | I2643 | ||
Cell lifters | VWR | 29942-118 | Cut to fit the wells | |
5 ml tubes for FACS | VWR | 60819-138 | Fit all BD machines |