Ce protocole a pour but de décrire une méthode afin d’examiner la capacité de rétention en Ca2 + et Ca2 +– déclenchée mitochondrial gonflement des mitochondries isolées de SH-SY5Y cellules étape par étape.
La production d’ATP par phosphorylation oxydative est la principale fonction des mitochondries. Les mitochondries chez les eucaryotes supérieurs participent également à cytosolique Ca2 + mise en mémoire tampon, et la production d’ATP dans les mitochondries peut être véhiculée par intramitochondrial Ca2 + concentration libre. Capacité de ca2 + rétention peut être considérée comme la capacité des mitochondries pour retenir le calcium dans la matrice mitochondriale. Ca intracellulaire accumulé2 + conduit à la perméabilité de la membrane mitochondriale interne, appelé l’ouverture du pore de transition de perméabilité mitochondriale (mPTP), ce qui conduit à la fuite des molécules avec un moléculaire poids moins de 1,5 kDa. Ca2 +-a déclenché des mitochondries gonflement est utilisé pour indiquer l’ouverture du mPTP. Nous décrivons ici deux essais afin d’examiner la capacité de rétention en Ca2 + et Ca2 +-a déclenché un gonflement mitochondrique en mitochondries isolées. Après certains montants de Ca2 + sont ajoutés, toutes les étapes peuvent être remplies en une seule journée et enregistrés par un lecteur de microplaques. Ainsi, ces deux tests simples et efficaces peuvent être adoptées pour évaluer le Ca2 +-fonctions mitochondriales liées.
Les mitochondries sont les principaux organes cellulaires pour produire près de 95 % de l’ATP utilisé dans les cellules de mammifère par la phosphorylation oxydative. Il est signalé que la concentration micromolaire séquestrée de Ca2 + par les mitochondries, la présence d’ADP et de phosphate inorganique peut être utilisé pour phosphoryler l’ADP à la synthèse d’ATP1. Quand la concentration cytosolique Ca2 + va au-delà d’un seuil, les mitochondries peuvent absorption Ca2 + rapidement et l’efflux il lentement. Ainsi, les mitochondries de fonctionnement peuvent afflux l’augmentation Ca cytosolique2 +. Sans rapport avec la participation de la phosphorylation oxydative, la mitochondrial Ca2 + également prendre part à des signaux de calcium cytosolique et activer le mécanisme apoptotique mitochondriale en provoquant l’ouverture de la PFMP en interne mitochondriale membrane2. Il a été largement reconnu qu’élévation anormale de la Ca intracellulaire2 + peut induire mitochondrial enflure massive en ouvrant le mPTP3. Ainsi, le présent protocole a pour but d’évaluer la fonction mitochondriale en quantifiant la capacité mitochondriale de Ca2 + rétention et Ca2 +-trigged gonflement mitochondrial.
Capacité de rétention en ca2 + est la mesure de la capacité des mitochondries de calcium cytosolique de l’absorption. Mitochondries peuvent mettre en mémoire tampon le calcium libre cytosolique et régulent les processus cellulaires dépendant du calcium par l’absorption de calcium sous forme de précipités inactives. Capacité altérée de Ca2 + rétention se produit dans les phénomènes de stress associés à la limitation de l’énergie et de4,maladies neurodégénératives voire5. Les mitochondries isolées ou cellules perméabilisées digitonine peuvent être utilisés pour identifier la capacité de rétention Ca2 + , et la capacité élevée d’accumuler Ca2 + par les mitochondries isolées avec le glutamate supplementaires et le malate n’est pas effectuée par le procédure d’isolement mitochondrial6. Une quantité titrée de digitonine devrait être utilisée pour permeabilize les membranes plasmiques des différents types de cellules. Le sel de hexapotassium de Ca2 +-liaison colorant fluorescent vert, un Ca2 +-cellule-imperméants sensible indicateur visible de la lumière-excitables, a été largement utilisé7. Ca2 +-vert colorant fluorescent est un indicateur de faible affinité et utilisée pour montrer que des concentrations2 + Ca libre intracellulaires continuent d’augmenter au cours de reliure prolongée de stimulations (5 min)8. Cette méthode était moins sensible que la technique du filtre radioactif, mais a été grandement simplifiée. Les autres Ca2 + élève fluorescence verte de calcium et l’absorption de Ca2 + par les mitochondries retourne la fluorescence au niveau de référence. Des additions séquentielles de Ca2 + ont été faites jusqu’à ce que les mitochondries n’a pas d’absorption extramitochondrial Ca2 + 9. Un lecteur de microplaques de fluorescence peut être utilisé pour signaler en permanence la fluorescence verte de calcium.
Après accumulation de Ca2 + , les mitochondries dépolarisé, libéré Ca2 + dans le milieu et a commencé à enfler. Ca2 +-a déclenché des mitochondries gonflement est utilisé pour indiquer l’ouverture du mPTP. La microscopie électronique et la diminution de lumière absorbance à 540 nm peut être utilisé pour mesurer le Ca2 +-déclenchée mitochondrial gonflement10,11. Volume de mitochondries peut être directement déterminé par l’angle avant diffusion de la lumière12, où la diminution de l’absorbance reflète gonflement passif de la matrice mitochondriale.
Ici, nous illustrons la méthodologie afin d’examiner la capacité mitochondriale de Ca2 + rétention et Ca2 +-a déclenché un gonflement mitochondrique en mitochondries isolées des cellules SH-SY5Y.
Ici, nous avons décrit un protocole simple et efficace pour le mitochondrial Ca2 + rétention capacité dosage et Ca2 +-déclenchée essai de gonflement mitochondrique.
Pour l’isolement mitochondriale, assurez-vous que tous les matériaux et les tubes sont sur la glace, surtout quand les cellules de l’homogénéisation. 0,25 % de trypsine-EDTA peut également servir pour détacher les cellules du plat pendant 5 min à 37 ° C. Après les coups de 15-25, il est néces…
The authors have nothing to disclose.
Cette étude a été financée par des subventions de l’attribution de le scientifique exceptionnelle du Shandong (JQ201421) et la subvention de la NSFC (81371226).
SH-SY5Y cell line | ATCC (The Global Bioresource Center) | ATCC Number: CRL-2266 | |
Calcium green-5N | Life Technologies | c-3737 | Ca2+-binding green fluorescent dye |
complete protease inhibitors | Roche Molecular Biochemicals | 4693116001 | |
glass homogenizer | Kimble Chase | 9885303002 | |
glutamate | Sigma-Aldrich | RES5063G-A7 | |
malate | Sigma-Aldrich | 46940-U | |
rotenone | Sigma-Aldrich | R8875 | |
HEPES | Sigma-Aldrich | H3375 | |
MgCl2 | Sigma-Aldrich | 00457 | |
K2HPO4 | Sigma-Aldrich | V900050 | |
KCl | Sigma-Aldrich | P9541 | |
CaCl2 | Sigma-Aldrich | V900266 | |
Varioskan flash instruments | Thermo Scientific | IC100E | |
Bongkrekate | Biovision | 1820-100 | |
atractyloside | Sigma-Aldrich | C4992 | |
high-glucose Dulbecco’s modified Eagle medium | Hyclone | SH30022 | 4.5 g/L glucose, L-glutamine, without sodium pyruvate |
fetal bovine serum | Hyclone | SV30087 | |
penicillin | Sigma-Aldrich | P3032 | |
streptomycin | Invitrogen | 11860-038 | |
BCA assay kit | Thermo Scientific | NCI3225CH | |
PBS | Hyclone | SH30256.01 | |
10 cm cell culture dish | NEST | 704001 |