Este protocolo descreve uma técnica rápida para quantificar a translocação do GLUT4 do citoplasma para a membrana plasmática de células por citometria de fluxo.
A glicose é a principal fonte de energia para o corpo, exigindo uma regulação constante de sua concentração no sangue. Liberação de insulina pelo pâncreas induz a absorção de glicose por tecidos sensíveis à insulina, principalmente o cérebro, músculo esquelético e adipócitos. Pacientes que sofrem de diabetes tipo 2 e / ou obesidade freqüentemente desenvolvem resistência à insulina e são incapazes de controlar sua homeostase da glicose. Novos insights sobre os mecanismos de resistência à insulina pode fornecer novas estratégias de tratamento para diabetes tipo 2.
A família dos transportadores de glicose GLUT consiste de treze membros distribuídos em diferentes tecidos em todo o corpo 1. Transportador de glicose tipo 4 (GLUT4) é o transportador principais que medeia a captação de glicose pelos tecidos sensíveis à insulina, tais como o músculo esquelético. Após a ligação da insulina ao seu receptor, vesículas contendo GLUT4 translocate do citoplasma para a membrana plasmática, induzindo a captação de glicose. Reduziu a translocação do GLUT4 é uma das causas da resistência à insulina em diabetes tipo 2 2,3.
A translocação de GLUT4 do citoplasma para a membrana plasmática pode ser visualizado por imunocitoquímica, utilizando fluoróforos GLUT4 anticorpos específicos.
Aqui, descrevemos uma técnica para quantificar a quantidade total de GLUT4 translocação para a membrana plasmática das células durante um período escolhido, utilizando citometria de fluxo. Este protocolo é rápida (menos de 4 horas, incluindo a incubação com insulina) e permite a análise de tão poucos como 3.000 células ou mais de 1 milhão de células por condição em um único experimento. Ele se baseia em anticorpos anti-GLUT4 direcionado para um epítopo externa do transportador que se ligam a ele, logo que ela está exposta para o meio extracelular após a translocação para a membrana plasmática.
Nós demonstramos uma técnica rápida para quantificar a translocação de GLUT4 do citoplasma para a membrana plasmática de células por citometria de fluxo.
GLUT4 é apenas transitoriamente expressa na membrana plasmática das células e é endocytosed. Desde a anticorpos ligados permanecer ligada ao GLUT4, mesmo durante a endocitose, o sinal de fluorescência fornece a quantidade total de GLUT4 que foi exposto na membrana plasmática durante o período de incubação escolhido na presença de insulina.
Esta técnica também pode ser aplicado para estudar a translocação de outras proteínas a partir de um compartimento intracelular para a membrana plasmática, desde um anticorpo boa direcionado para um epítopo externa da proteína de interesse está disponível. Por exemplo, um ensaio semelhante agora é comumente utilizado para avaliar a taxa de degranulação dos linfócitos T citotóxicos e linfócitos natural killer, medindo a translocação de CD107a à sua membrana plasmática 4,5. A translocação de fosfatidilserina do lado interno da membrana plasmática para o lado externo durante a apoptose ou necrose celular também pode ser detectada por citometria de fluxo, usando fluoróforo marcado anexina V 6.
Além de rapidez do ensaio, citometria de fluxo apresenta a vantagem de permitir o estudo de translocação de proteínas para a membrana plasmática nas populações de células mistas. De fato, pode-se combinar coloração para marcadores subconjunto de células e para a proteína de interesse, seguido de aquisição de dados em um citômetro de fluxo de multi-laser 7.
As quantidades de anticorpos enunciados no ponto 1.2 do protocolo são um ponto de partida, e recomendamos que o seu titular anticorpos com suas células de interesse para determinar a concentração de anticorpos mínimo que lhe dá um sinal máximo. Uma boa variedade de partida para o anticorpo anti-humano primário GLUT4 temos usado aqui seria mL 10-10 por tubo (ou seja, anticorpos 0,2-2 mg por tubo), cada tubo contendo não mais de 1 milhão de células. Para outros anticorpos primários, consulte as instruções do fornecedor.
Normalização dos dados é necessária como autofluorescência de células irão variar de doadores para o doador e de experimento para experimento.
The authors have nothing to disclose.
Este trabalho foi financiado por concessões do Clifford Sra. Elder Branco Graham Dotado Fundo de Investigação e do NIH (AR059838) para CB, do NIH (AR052791, AR044387-ARRA, e NS063298) para LTT, e pelo Baylor College of Medicine Citometria e Cell Sorting Core com financiamento do NIH (NCRR S10RR024574, NIAID AI036211, e NCI P30CA125123). O conteúdo é da exclusiva responsabilidade dos autores e não representam, necessariamente, a posição oficial do 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 |