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荔景Jin-Shuen Chen Li-Chien Chang Chia-Chao Wu Yeung, Yuh-Feng林, ”f -肌动蛋白参与Chaperonin-Containing t-Complex 1β在Glucose-Induction细胞调节小鼠系膜细胞功能模型”,糖尿病研究期刊》的研究, 卷。2011年, 文章的ID565647年, 10 页面, 2011年。 https://doi.org/10.1155/2011/565647
f -肌动蛋白参与Chaperonin-Containing t-Complex 1β在Glucose-Induction细胞调节小鼠系膜细胞功能模型
文摘
本研究的目的是调查的角色chaperonin-containing t-complex多肽1β(CCT2)小鼠系膜细胞的规定(mMC)收缩,扩散和迁移丝状/球状- (F / G)肌动蛋白比在高葡萄糖感应。低CCT2 mMC治疗引起的模型的小干扰RNA成立。组和不低CCT2感应检查在正常和高(H)葡萄糖条件下揭示了以下主要结果:(1)低CCT2或H葡萄糖显示能力减弱F / G-actin比率;(2)组与低F / G-actin比所有显示更少的细胞收缩;(3)抑制CCT2可以减少最初的扩散和迁移引起的H葡萄糖。总之,CCT2可以用作mMC的具体监管机构收缩,扩散和迁移影响葡萄糖,机制可能涉及f -肌动蛋白的改变,尤其是对细胞收缩。
1。介绍
系膜细胞收缩功能、迁移和扩散已报告是与糖尿病肾病(DN)的发展。系膜细胞收缩调节intraglomerular压力导致肾小球反渗透法在早期DN的发生,然后发展到终末期肾病(ESRD) [1]。改变在间质细胞迁移可能会限制mesangiolysis后修复,从而导致肾脏功能的丧失在糖尿病肾病2,3]。系膜细胞的异常增殖中经常观察DN ESRD能导致(4]。骨骼的完整性是改变在间质细胞收缩,迁移,增殖,肌动蛋白细胞骨架蛋白最重要,应该扮演一个角色在DN的发展5]。
肌动蛋白细胞中含量最丰富的蛋白质,包括总蛋白质的15%。肌动蛋白在真核细胞的功能是无处不在,包括调节细胞收缩,坚持,运动,和吞噬作用。肌动蛋白在细胞中普遍存在单体和聚合物之间的互换,球状,(G)的肌动蛋白亚基组装成长丝状的聚合物称为f -肌动蛋白。一些细胞功能涉及骨骼是由肌动蛋白聚合的过程6]。chaperonin家族可能发挥重要作用在维持正常功能的肌动蛋白chaperone-assisted蛋白质折叠的功能在细胞允许许多胞质蛋白达到正确的折叠态和功能恢复过程中构象在蛋白质合成或从他们的变性状态(7]。
分子伴侣’的两个最丰富的类是热休克蛋白(HSP) 60和HSP70。HSP60陪伴,也称为chaperonins,存在于所有的生物,并分为两个截然不同的类型。类型我发现在原核细胞和内共生的细胞器。II型存在于真核细胞溶质称为chaperonin-containing t-complex多肽1(有条件现金转移支付)8]。有条件现金转移支付由8个不同的亚基(有条件现金援助αβγδεζηθ,相当于CCT1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8),但它们的功能还不是很清楚。
目前,可用数据(9- - - - - -12)表明,有条件现金转移支付是唯一chaperonin已知的真核细胞溶质(11)和细胞骨架的主要基质蛋白,微管蛋白,从而。因此,了解感兴趣的有条件现金转移支付与细胞骨架蛋白的相互作用,涉及到在细胞功能,如收缩、迁移和增殖。
有条件现金援助的子单元,CCT2已被证明与肌动蛋白的功能(9]。此外,CCT2建议与系膜细胞收缩的关系在我们的蛋白质组学研究[13]。因此,为了探讨CCT2对系膜细胞的细胞骨架的功能的影响,一个在体外细胞模型的能力衰减CCT2表达式由小型干扰RNA (siRNA)成立。本研究的目的是调查如果CCT2之间存在的关系和F / G肌动蛋白在不同的细胞功能,包括收缩、迁移和增殖。
2。材料和方法
2.1。核转染和实验协议
正如我们先前的研究发现小鼠系膜细胞(间)孵化高葡萄糖的upregulation CCT2,本研究的主要工作是找到最优的核建立低CCT2模型。总之,mycoplasma-free SV 40-transformed间准备和保持如前所述13,14]。这些间(1×105/)保持在DMEM + F12含有5%的边后卫和21.25毫米的葡萄糖6-well盘子。一旦细胞subconfluent,介质改为转染介质(美国圣克鲁斯,sc - 36868),转染试剂(TR,圣克鲁斯,sc - 29528,美国),和暂停CCT2 siRNA(美国圣克鲁斯,sc - 36625),根据制造商的指示。TR的体积是固定在6 ul /指令。最优核量是由间质使转染CCT2 siRNA不同体积的2,4,6 ul /。12小时后,整个介质改为21.25毫米葡萄糖1%胎牛血清(的边后卫)24小时。从这些不同的混合细胞蛋白提取的收获。免疫印迹分析有条件现金转移支付2的表达。最优比率TR和核的体积(TR-to-siRNA)成立。
一旦TR-to-siRNA决心的最佳比例,后续实验如下。首先,系膜细胞处理包含CCT2 siRNA TR,争夺核(CsiRNA,圣克鲁斯,sc - 37007,美国),和TR。12小时后,培养基的浓度在上述三组变成了6.6毫米(N)和21.25毫米(H)另一个24小时的葡萄糖。验证基因的序列特异性击倒在体外6组,TRpN, CsiRNApN, CCT2siRNApN, TRpH, CsiRNApH, CCT2siRNApH,是为后续实验分析CCT2的蛋白表达和细胞生存能力。由于类似的结果在组织TRpN和CsiRNApN组CsiRNApN, CCT2siRNApN, CsiRNApH, CCT2siRNApH被选为进一步实验关于F / G-actin比率,F -肌动蛋白的安排,和细胞收缩,迁移和扩散。
2.2。细胞生存能力
为了测试细胞生存能力,使用MTT试验。六组设计如上所述。MTT方法之后如前所述[14]。
2.3。免疫印迹(WB) CCT2和F / G-Actin比率
确定F / G-actin比率和CCT2,间质在10厘米培养皿培养1×10的密度6每口井的细胞对蛋白质提取。
CCT2,总之,这些细胞被洗冰冷的PBS和细胞溶解原位0.5毫升冰冷的裂解缓冲(2 M硫脲,尿素7米,4%的家伙,和0.5%两性电解质)在4°C 15分钟。全细胞制剂,上层清液离心后收集13 000 rpm 20分钟。蛋白质浓度测定使用Bio-Rad蛋白质分析工具包(Bio-Rad大力神、钙、美国)。样本储存在−70°C到使用。世行的协议类似于前文所述的方法。一夜之间,细胞膜被孵化在4°C抗体CCT2(美国圣克鲁斯,CA)比1:500年TBST包含1% BSA。辣根过氧化物酶(合)标记的第二抗体(美国宾夕法尼亚州杰克逊ImmunoResearch)是用于检测CCT2蛋白质。
为F / G-actin比率、蛋白质提取物间受到一个F / G-actin在活的有机体内美国公司分析工具包(细胞骨架)根据制造商的协议。简单,细胞与细胞裂解细胞溶解和f -肌动蛋白稳定缓冲和均质使用26克注射器。细胞溶解产物离心机在100 000 g 60分钟37°C。然后上层清液(G-actin)与颗粒分离(f -肌动蛋白),立即放在冰。球被resuspended用冰冷的ddH上层清液的体积是相同2含有1%阿松胞素D和孵化在冰60分钟。等量的样品(上层清液和颗粒)加载到每个车道和分析通过世行1:500稀释antiactin抗体(细胞骨架、有限公司、美国)孵化的阻断缓冲区1小时在室温下(RT)。墨迹洗了三次,然后膜被孵化1:10000稀释的山羊anti-rabbit合(美国宾夕法尼亚州杰克逊Immunoresearch) TBST 30分钟在沿膜清洗三次,和膜结合抗体检测与世行孵化鲁米诺试剂盒(圣克鲁斯生物技术、钙、美国)和x射线胶片上拍摄。
2.4。免疫荧光定位的f -肌动蛋白
(如果)免疫荧光染色细胞显示细胞骨架重排的f -肌动蛋白的细胞(15,16]。本地化f -肌动蛋白的表达,间质受到。间质镀在22毫米玻璃盖玻片,用PBS洗净,然后用3.7%多聚甲醛固定10分钟沿细胞然后用PBS permeabilized + 0.1% Triton x - 100 5分钟在RT,封锁与PBS + 0.1% BSA在RT 20分钟,然后彻底冲洗和PBS沾Phallacidin与绿色荧光共轭Alexa萤石488(分子探针Inc .)猫。不。美国矿A12379)。1:500稀释阻断缓冲区10分钟用于标签构成。与phallacidin孵化后,细胞治疗4′,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI,分子探针Inc .)猫。不。美国矿石D1306)——dilactate 2分钟标签细胞核。发达的部分光学可视化使用光学显微镜(奥林巴斯、东京、日本)。 Negative controls, from which primary antibodies were omitted, were included in the assay.
2.5。细胞收缩
佛波醇12-myristate 13-acetate (PMA,默克化工达姆施塔特,德国)被用来诱导mMC收缩,这是评估从平面面积的变化(如前所述14]。间在24-well培养板的密度1×103细胞每口井。细胞从细胞收缩学习小组进行了化验和分析。检测F -肌动蛋白的作用,F / G-actin比率和F -肌动蛋白的安排mMC PMA刺激前后被世行如果评估,分别。
2.6。细胞迁移
细胞迁移,间质在6-well培养板的密度1×106细胞每口井。间从学习小组被应用于测定细胞迁移(如前所述)(17]。的时间点0人力资源,创建一个伤口中心的细胞单层温和去除附着的细胞与无菌塑料吸管小费。碎片和无血清培养基被洗涤。随后,12小时的时间点,观察伤口;伸出的细胞迁移到受伤的区域或边界的伤口是可视化和倒置显微镜下拍照。每个独立实验至少进行三次。进行分析,一个图像J文件被打开在0和12人力资源和伤口愈合率进行了计算。数据表示为伤口关闭相对比例的宽度控制伤口拍照(0)人力资源。伤口闭合区域的细胞培养在正常葡萄糖被设定为100%18]。此外,间质在12 0人力资源和人力资源是决定F / G-actin比率和收获F -肌动蛋白的安排。
2.7。细胞增殖
评估细胞增殖,间质在96孔培养板的密度1×103细胞每口井。学习小组是应用于测定使用MTT测定细胞增殖。麻省理工的协议执行如前所述[14]。根据我们的实验设计,研究组织的细胞与肝癌和检查分0和12人力资源。在0人力资源、MTT分析数据,所以确定CCT2 siRNA对系膜细胞增殖的影响。此外,间质细胞的增长率从0到12小时计算。增长率的公式是12 hr-0人力资源人力资源/ 0。每个独立实验至少进行三次。此外,间质在0和12小时收获确定F / G-actin比率和F -肌动蛋白的安排。
2.8。统计分析
所有实验至少重复三次。结果在组表示为均值±SEM。未配对测试是用来评估两组之间的差异的统计学意义,和配对测试使用会比较。方差分析与图基的多重比较检验被用于比较两组以上。一个值小于0.05被认为是显著的。
3所示。结果
3.1。最佳的比例为建立低CCT2 TR-to-siRNA细胞模型
见数据1(一)和1 (b)、组6:2、6:4和6:6,所有不同的体积,显示衰减效应在间质表达CCT2相比TRp6:2的n组比率显示其他群体最显著的影响,减少CCT2收益率在50%以上的水平。我们建议的理想比率TR-to-siRNA是6:2阻塞CCT2。低CCT2细胞模型,从而建立了后续研究。
(一)
(b)
3.2。细胞生存能力、CCT2和F / G-Actin比例组,没有低CCT2葡萄糖刺激后
使用比例6:2 TR-to-siRNA进行CCT2击倒实验,六组,TRpN, CsiRNApN, CCT2siRNApN, TRpH, CsiRNApH, CCT2siRNApH,旨在测试细胞生存能力和验证CCT2siRNA的效果。首先,六组间没有差异对细胞生存能力(数据未显示),这表明六组对细胞生存能力也有类似的结果。第二,至于CCT2的表达,如数据2(a1)和2从组织TR (a2)显示,间质pH和CsiRNApH比柜台都有统计上高表达组TRpN和CsiRNApn . TR之间没有差异pH和CsiRNApH或TR之间pN和CsiRNApN,这表明争夺siRNA没有导致细胞CCT2退化。组CCT2siRNApN和CCT2siRNApH显示显著的衰减效果相比其他组。比下我们证实,6:2 TR和数量的核之间的表达CCT2大幅减少间酝酿在正常或高葡萄糖,无关地。与团体,没有争夺siRNA显示等于CCT2的表达效果,CsiRNA组pN, CCT2核pN, CsiRNApH, CCT2核pH被选为后续实验。
CsiRNA蛋白质提取物四组pN, CCT2siRNApN, CsiRNApH, CCT2siRNApH F / G-actin比例进行了调查。作为数据2(b1)和2(b2)表明,F / G-actin CCT2siRNA比例组pN, CsiRNApH, CCT2siRNApH组在统计学上低于CsiRNApn其中三组没有区别,这表明高葡萄糖和CCT2siRNA都有类似的效果在mMC衰减F / G-actin比率。然而,没有在高葡萄糖+ CCT2siRNA协同作用的效果。总之,我们的研究结果表明,H葡萄糖和低CCT2可能减少F / G-actin比率在mMC。
3.3。改变的细胞收缩,F / G-Actin比率,和安排的F -肌动蛋白组和不低CCT2葡萄糖刺激后
如数据所示3(一)和3(b),平面表面积的变化反应1间μM PMA刺激每10分钟被观察组CsiRNApN, CCT2siRNApN, CsiRNApH, CCT2siRNAph .基准平面区域的差异这四个组没有统计学意义的PMA(数据没有显示)。PMA刺激后,mMC组CsiRNA的平面区域pN原始区域的-50%下降到40%。然而,组织CsiRNApH, CCT2siRNApN,pH平面显示最小的变化相比表面积CsiRNA组p观察N,收缩性没有显著差异在这些三组。我们的研究表明,间质治疗H葡萄糖或CCT2siRNA均显示类似的效应的衰减PMA-stimulated收缩,也没有为H葡萄糖加CCT2siRNA协同作用。
CCT2的表达的结果,F / G-actin比率,和细胞收缩在一起,组与低CCT2以前一个关联的低F / G-actin比PMA刺激,然后显示这些组织细胞收缩显著低于正常F / G-actin比率。
至于F的表达式/ G-actin比率和F -肌动蛋白的安排间前后PMA刺激,如图3(c)表明,f -肌动蛋白的变化分布在mMC显然重新从包60′PMA刺激后聚合。如图3(d)所示,F / G-actin比率在所有组的表达仍然是一个类似的模式前后PMA刺激。
总之,我们的研究结果表明,较低的间质CCT2 H葡萄糖或治疗可能减少F / G-actin比率,少也显示细胞萎缩PMA-induced PMA后细胞收缩和F -肌动蛋白聚合,但保持类似的F / G-actin比之前和之后PMA刺激。
3.4。改变细胞增殖、迁移、F / G-Actin比率,和安排的F -肌动蛋白组和不低CCT2葡萄糖刺激后
对系膜细胞增殖的变化在治疗条件下,麻省理工的数据时间点0和CsiRNA 12人力资源组pN, CCT2siRNApN, CsiRNApH, CCT2siRNAp分析了H。在0点人力资源,组织CsiRNApH在团体CsiRNA有显著提高pN, CCT2核pN,pH,表明H葡萄糖增加间扩散,但是CCT2 siRNA阻止了这种效应(数据没有显示)。此外,如图4(c)所示,mMC 0人力资源之间的扩散和12小时计算,并发现了其中四组没有显著的变化。综上所述,我们的研究结果表明,H葡萄糖增加mMC扩散,但CCT2 siRNA反转。
观察mMC的迁移,伤口闭合时的比例分0和12 CsiRNA集团的人力资源pN, CCT2核pN, CsiRNApH, CCT2siRNAp分析了H。集团CsiRNApH显示显著增强能力的mMC迁移的团体CsiRNA相比pN, CCT2siRNApN,pH(数据4(一)和4(b))。在CsiRNApN, CCT2siRNApN,pH,对细胞迁移的影响没有显著性差异,表明CCT2siRNA可能扭转效应,特别是在间酝酿在H葡萄糖。
至于安排F -肌动蛋白和肌动蛋白F / G的表达比在mMC增殖和迁移的过程中,F -肌动蛋白的分布和F / G-actin比率在mMC在0和12人力资源显示无显著变化(数据4(d)和4(e))。
的数据迁移和扩散在一起,我们的研究结果表明,H葡萄糖激活mMC扩散和增强了mMC迁移的能力,可被CCT2siRNA,但不是与f -肌动蛋白的变化有关。
4所示。讨论
在我们的研究中,一个低CCT2建立细胞模型,我们发现TR-to-siRNA的理想的比例是6:2的阻塞CCT2 mMC。其次,一项新的发现,间质治疗H葡萄糖或低CCT2显示更少的细胞收缩PMA诱导,这些机制包括减少f -肌动蛋白。第三,H葡萄糖激活mMC扩散和增强mMC迁移的能力,可被CCT2siRNA,但不是与f -肌动蛋白的变化有关。总之,CCT2是mMC的监管功能,机制可能涉及f -肌动蛋白,尤其是细胞收缩。
新的低CCT2 mMC模型建立了核在我们的研究中。核的方法已被用于研究基因的沉默基因表达功能自1998年以来,培养细胞(19]。然而,廉价的效率依赖于细胞系,文化条件、转染试剂,siRNA数量和质量,曝光时间细胞的转染剂。确定转染效率建议在使用一个新的细胞系。的比例在我们的研究中,2:5月6日不能完全阻止CCT2的函数,但它似乎是适合表达下调CCT2 mMC。
CCT2和肾脏细胞之间的关系从未被研究在过去;我们的发现首先证明CCT2是mMC的调节器功能影响葡萄糖。有条件现金转移支付是一种哺乳动物的胞质chaperonin所需的正确折叠的蛋白质参与细胞骨架形成和收缩性活动(20.- - - - - -22]。有条件现金援助有八子单元,但有条件现金转移支付明显不同的子单元细胞类型(23),不同的有条件现金转移支付子单元有不同的表达水平在不同的压力24,25]。8单元CCT2被分配在这项研究基于我们之前的研究(13]。我们假设CCT2将发挥重要作用调节mMC功能影响葡萄糖,也考虑到先前的调查结果,CCT2调节细胞周期有关,神经元分化,和刺激的化学应力(23]。这部小说我们的研究发现是阻塞CCT2 mMC可能抑制细胞增殖,迁移,H葡萄糖引起的收缩应力。
有条件现金援助和细胞细胞骨架之间的关系已经被大量证据证明,但是没有研究关注有条件现金转移支付或CCT2和肾脏细胞。肌动蛋白调节细胞运动和分裂(26)已经被有条件现金援助被折叠了20年(23,27- - - - - -29日]。证据表明肌动蛋白动力学中断会导致细胞形态学和细胞骨架组装的变化(26,30.]。有条件现金援助的8单元,个别有条件现金转移支付子单元在维持正常功能中发挥作用的肌动蛋白(26]。根据我们的数据,可拆卸的表达式的CCT2的间质会导致f -肌动蛋白的显著下降,导致细胞收缩的变更由PMA诱导。
因此,衰减的siRNA CCT2 mMC的表达也有类似的效果,间质治疗H葡萄糖,显示减少F / G肌动蛋白比例的减少PMA-induced细胞收缩。众所周知,细胞收缩是由肌动蛋白聚合调制,其中包括许多信号转导途径(6]。在这方面,关系H葡萄糖,f -肌动蛋白,mMC收缩可能合理化如下。1998年,周等人表明,高葡萄糖改变肌动蛋白组装在间质细胞在活的有机体内和在体外,这可能缺乏对血管加压的代理(占31日]。我们的数据与mMC中观察到是相一致的。接下来,在CCT2之间的关系方面,f -肌动蛋白,和系膜细胞,Brackley等人表明,个别有条件现金转移支付在f -肌动蛋白的表达过程中发挥作用,然后影响细胞骨架组织(32,33]。此外,他们认为,有条件现金援助单体功能独立的有条件现金转移支付低聚物表明,一些有条件现金援助子单元可能会携带一些女伴活动的形式。在我们的研究中,CCT2由单体或低聚物的真正作用不是调查,但可用数据强烈建议,在间质中,衰减CCT2的表达可能导致F / G肌动蛋白比例的减少,随后减少PMA-induced细胞收缩。此外,它没有观察到H葡萄糖加CCT2 siRNA协同作用的影响减少F / G细胞收缩和肌动蛋白的比例。观察是很难证明与我们的数据,我们的假设是,这两个因素可能共享相同的途径来影响细胞收缩。
在这项研究中,另一个新奇的发现是,CCT2siRNA减少H glucose-induced间的扩散和迁移。有条件现金援助和细胞增殖,格兰瑟姆等人已经证明siRNA-treated人类细胞系有条件现金转移支付水平显示出增长减少逮捕[33),和程度的增长逮捕高度与有条件现金转移支付损耗的程度。然而,有条件现金转移支付子单元响应细胞增殖没有阐明。在这方面,在我们的研究中,CCT2在mMC的扩散的作用。另一方面,对于有条件现金援助和细胞迁移,虽然Satish等人表明,表达下调CCT6块纤维母细胞的迁移引起的表皮生长因子和血小板衍生生长因子(34),我们的研究结果表明,表达下调CCT2块H glucose-induced mMC迁移。然而,这一发现是不同于Satish et al .,建议个别有条件现金援助单体的女伴活动不是保存在不同的细胞系。
总之,减少CCT2 siRNA显著降低收缩,增殖,mMC和迁移,包括f -肌动蛋白的改变,尤其是在收缩。CCT2似乎有重要的生物学效应细胞运动的过程。
确认
这项工作是支持由国防医学中心- service总医院(tsgh - c100 - 035)和健康促进、卫生部门,行政院(doh97 - td -我- 111 tm007 doh99 - td - i - 111 - tm008),台湾。作者感谢陈心怡蔡女士和Pei-I珍的技术支持。他们深深欣赏玛丽·古德温教授语言支持的努力。
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