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核转位筛选实验(一)

2020.6.02

优点

· 可重复性表型检测

· 既高通量又不牺牲质量的图像获取

· 应用交互式预览,大大减少分析设置时间

· 统一的统计方法使结果更准确

 

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躁郁症(BD)是一种高度遗传性的心理疾病,它影响到全球大概1%的人口。1949 年锂被第一次应用于躁郁症,到目前为止锂仍是治疗BD 的主要药物。然而在一半的病例中,锂并不能起到很好的治疗效果,同时此药的毒性和副作用也值得关注。

 

目前为止人们对于锂的治疗机制还未完全了解,已知锂会阻断糖原合成酶激酶3 (GSK-3)的活性并激活Wnt 信号通路,后者直接或者间接地减少蛋白酶对b-catenin 的降解。我们可以利用Wnt/b-catenin 信号通路中新的蛋白以及药理学调节分子对b-catenin 的阻断作用来鉴别这些蛋白,这种方法是通过检测残留在细胞中的b-catenin 量来达到的。

 

可以通过高效系统的成像技术使这种定量技术变得简单,从而进一步提高检测和分析的质量。为了有助于这一研究,利用Molecular Devices 公司的高内涵成像系统基于细胞水平的检测技术,我们已经建立了包含1856 种新蛋白的库,这使我们能准确的通过wnt 信号通路的影响程度来检测细胞核中b-catenin 的量。

 

终点法高通量实验流程

U2OS 细胞可以表达融合了绿色荧光蛋白(EGFP)的人源.-catenin,我们在384 孔板中每孔加入1500 个细胞。细胞37 度培养48 小时后,加入库中筛选的蛋白。细胞继续培养24h然后用含5μg/mL Hoechst 33342 DNA 染料的4%多聚甲醛进行固定染核。在此基础上,我们对库中的活性蛋白进行了进一步的筛选,结果后面会显示。

 

获取大量细胞数据进行统计分析

ImageXpress. Micro Widefield System 可以对目标进行高通量成像测定。采用10 倍物镜双波长光分别检测EGFP 荧光和Hoechst 核染料,每孔检测4 个位点。在每个视野中捕获到放大10 倍超过1000 个细胞的数据,而且还可以持续的保持这种高质量的分析结果。

 

鉴定对化合物刺激的表型变化

由于蛋白酶持续的降解ß-catenin,在正常表达ß-catenin-EGFP 的细胞系的胞质和胞核中我们无法观测到绿色荧光。在这种情况下我们仅能在与残留的钙粘素作用的胞膜上观察到微弱的信号(图2,左)。如果抑制了Wnt 信号通路(例如用GSK-3ß抑制剂),在核中就会根据所用抑制剂的剂量积累对应的ß-catenin-EGFP(图2,右)。

 

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图2 所示图像由10 倍物镜获得。正常表达Wnt 蛋白,EGFP 模糊可见分散在细胞膜上,并没有在细胞核中积累(左)。GSK-3ß处理后,EGFP 荧光转移到核中(右)。


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