細胞自噬的研究方法介紹

2021-08-02 09:00:42 藍冠娛樂生物 309

一 、自噬誘導劑  

(1) Bredeldin A / Thapsigargin / Tunicamycin  :模擬內質網應激

(2) Carbamazepine/ L-690 ,330/ Lithium Chloride(氯化鋰) :IMPase抑製劑(即Inositol monophosphatase ,肌醇單磷酸酶)

(3) Earle's平衡鹽溶液 :製造饑餓

(4) N-Acetyl-D-sphingosine(C2-ceramide) :Class I PI3K Pathway抑製劑

(5) Rapamycin :mTOR抑製劑

(6) Xestospongin B/C :IP3R阻滯劑



二 、自噬抑製劑  

(1) 3-Methyladenine(3-MA) :(Class III PI3K) hVps34 抑製劑

(2) Bafilomycin A1 :質子泵抑製劑

(3) Hydroxychloroquine(羥氯喹) :Lysosomal lumen alkalizer(溶酶體腔堿化劑)

除了選用上述工具藥外 ,一般還需結合遺傳學技術對自噬相關基因進行幹預 :包括反義RNA幹擾技術(Knockdown) 、突變株篩選 、外源基因導入等 。



三、自噬過程進行觀察和檢測

細胞經誘導或抑製後 ,需對自噬過程進行觀察和檢測 ,常用的策略和技術有 :

1 、觀察自噬體的形成

      由於自噬體屬於亞細胞結構 ,普通光鏡下看不到 ,因此 ,直接觀察自噬體需在透射電鏡下 。phagophore的特征為 :新月狀或杯狀 ,雙層或多層膜,有包繞胞漿成分的趨勢 。自噬體(**1)的特征為 :雙層或多層膜的液泡狀結構 ,內含胞漿成分 ,如線粒體 、內質網 、核糖體等 。自噬溶酶體(**2)的特征為 :單層膜 ,胞漿成分已降解 。(autophagic vacuole ,**)

2 、在熒光顯微鏡下采用GFP-LC3融合蛋白來示蹤自噬形成

      由於電鏡耗時長 ,不利於監測(Monitoring)自噬形成 ,人們利用LC3在自噬形成過程中發生聚集的現象開發出了此技術 。無自噬時 ,GFP-LC3融合蛋白彌散在胞漿中 ;自噬形成時 ,GFP-LC3融合蛋白轉位至自噬體膜 ,在熒光顯微鏡下形成多個明亮的綠色熒光斑點 ,一個斑點相當於一個自噬體 ,可以通過計數來評價自噬活性的高低 。

3 、利用Western Blot檢測LC3-II/I比值的變化以評價自噬形成

自噬形成時 ,胞漿型LC3(即LC3-I)會酶解掉一小段多肽,轉變為(自噬體)膜型(即LC3-II) ,因此 ,LC3-II/I比值的大小可估計自噬水平的高低 。

(注意 :LC3抗體對LC3-II有更高的親和力 ,會造成假陽性 。方法2和3需結合使用 ,同時需考慮溶酶體活性的影響 。)

4 、檢測長壽蛋白的批量降解 :非特異

5 、MDC(Monodansylcadaverine ,單丹磺酰屍胺)染色 :包括自噬體 ,所有酸性液泡都被染色 ,故屬於非特異性的 。

6 、CellTrackerTM Green染色 :主要用於雙染色 ,但其能染所有的液泡 ,故也屬於非特異性的 。



四 、自噬相關蛋白的定位

在研究自噬相關蛋白時 ,需對其進行定位 。由於自噬體與溶酶體 、線粒體 、內質網 、高爾基體關係密切 ,為了區別 ,常用到一些示蹤蛋白在熒光顯微鏡下來共定位 :

Lamp-2 :溶酶體膜蛋白 ,可用於監測自噬體與溶酶體融合 。

LysoTrackerTM 探針 :有紅或藍色可選 ,顯示所有酸性液泡 。

pDsRed2-mito :載體 ,轉染後表達一個融合蛋白(紅色熒光蛋白+線粒體基質定位信號) ,可用來檢測線粒體被自噬掉的程度(Mitophagy) 。

MitoTraker探針 :特異性顯示活的線粒體 ,熒光在經過固定後還能保留 。

Hsp60 :定位與線粒體基質 ,細胞死亡時不會被釋放 。

Calreticulin(鈣網織蛋白) :內質網腔

(注意 :這些蛋白均為胞漿蛋白 ,爬片或胰酶消化的細胞在做免疫熒光前需先透膜(permeablize) ,可采用0.1%SDS處理 。)