27 de enero de 2013
Los métodos para desarrollar y validar un ensayo cuantitativo de fluorescencia para medir la actividad de potasio rectificador de entrada (Kir) canales para la investigación de compuestos de alto rendimiento se presenta.
El objetivo general de este procedimiento es descubrir compuestos novedosos que modulen la actividad de los canales de potasio rectificadores entrantes. Esto se logra primero sembrando células HK 2 9 3 inducibles por tetraciclina, que expresan un canal KIR de interés, en una placa de 384 pocillos. El segundo paso consiste en cargar las células con un colorante fluorescente indicador de talio denominado flu in two.
A continuación, se eliminan mediante lavado el colorante no incorporado de las células y se reemplaza con tampón de ensayo que contiene un control vehicular o compuestos de prueba. El paso final consiste en la adición de un tampón estimulante a los pocillos para iniciar el flujo de talio. Finalmente, se utiliza un lector de placas de fluorescencia para identificar los compuestos que modifican el movimiento de iones de talio a través del canal KIR.Poor.
La principal ventaja de este método frente a técnicas existentes como la electrofisiología manual con parche en modo ciego es que permite al investigador realizar cientos de experimentos simultáneamente y miles de experimentos diariamente. Este método permite al investigador cribar bibliotecas de miles de moléculas pequeñas para descubrir moduladores de los canales de potasio rectificadores entrantes. Un día antes del experimento de flujo de talio, disociar las células y cuantificar la densidad de la suspensión celular según se describe en el manuscrito adjunto. A continuación, usar el medio BH que contiene 10 % de FBS dializado para sembrar 20 000 células monoclonales, transfectadas establemente con un gen de canal KIR de interés, en cada pocillo de una placa de 384 pocillos recubierta con Amin de BD Pure Coat, utilizando un Multidrop Combi térmico o una pipeta multicanal. Al día siguiente, inspeccionar la placa bajo un microscopio para asegurarse de que las células están adheridas y distribuidas uniformemente en el fondo de los pocillos.
Luego, use un lavador de microplacas ELX 405 para reemplazar el medio de cultivo celular con tampón HBSS de ensayo a 20 microlitros por pocillo. Después, prepare el flus en la solución de carga AM D 2:00 mediante una breve centrifugación del tubo para disolver 50 microgramos de flus en dos polvo en 100 microlitros de DMSO anhidro.
Ahora agregue 50 microlitros de una solución al 20% peso por volumen de onic F1 27 en DMSO al colorante. Mézclelos pipeteando suavemente. Luego agregue 150 microlitros de flus en 2:00 AM onic F1 27 a 35 mililitros de tampón de ensayo HBSS y mezcle suavemente.
A continuación, agregue 20 microlitros de tampón de carga del colorante a cada pocillo que ya contiene 20 microlitros de tampón de ensayo HBSS. Incube las células a temperatura ambiente durante aproximadamente una hora mientras las células incorporan el colorante. Prepare una placa de estímulo con talio disolviendo recientemente 0,5 gramos de bicarbonato de sodio en 50 mililitros de tampón de estímulo con talio al cinco x.
Luego, agregue 50 microlitros de la solución a cada pocillo de una placa de polipropileno de 384 pocillos después de que las células hayan sido cargadas con flus a las 2:00 a.m. Lave la placa con un lavador de microplacas ELX 405. A continuación, agregue 20 microlitros o 40 microlitros de tampón de ensayo HBSS a cada pocillo y la placa ya está lista para los experimentos.
Cargue las placas de talio y de células en un sistema de cribado funcional de fármacos Hema Matsu o en un lector de placas con capacidad de imagen cinética equivalente con dispensación integrada de líquidos, y utilice los filtros adecuados para colorantes derivados de fluoresceína, como flu oh cuatro. A continuación, configure un protocolo de adición única para agregar 10 microlitros de cinco X serie de Talio a los pozos correspondientes de la placa de células que contienen 40 microlitros de tampón de ensayo HBSS. Luego registre la fluorescencia de línea base a una frecuencia de muestreo de un hercio durante al menos 10 segundos.
La fluorescencia de pocillo a pocillo debe ser uniforme y estable en toda la placa una vez que se hayan establecido condiciones óptimas de siembra celular, lavado y carga. Mientras tanto, utilice el pipetador integrado de 384 canales para añadir simultáneamente el tampón de estímulo de talio a cada pocillo y continúe la grabación durante al menos dos minutos, de modo que se registren la velocidad y el pico del aumento inducido por talio en la fluorescencia para su análisis posterior. En la siguiente serie de experimentos, evalúe la uniformidad y la reproducibilidad del ensayo sembrando un inhibidor control en cada otro pocillo de cada columna y fila de una placa de 384 pocillos, y añada DMSO a los otros pocillos como control de vehículo.
Utilice un pipetador multicanal. Prepare una placa de DMSO con compuestos pipeteando un inhibidor del canal KIR objetivo a la concentración determinada previamente, con 80 microlitros por pocillo y vehículo de DMSO al 0,1 %, en una placa de polipropileno de 384 pocillos. Esto se realiza añadiendo un inhibidor conocido comenzando en el pocillo A1, luego alternando al pocillo B2 y así sucesivamente hasta el pocillo B24.
Repita este procedimiento con DMSO comenzando en el pozo B1 y así sucesivamente hasta el pozo A24. Ahora cargue la placa de células, la placa de compuestos y la placa de estimulación con talio en el lector de placas. A continuación, configure un protocolo de dos adiciones para agregar 20 microlitros de la serie de compuestos a concentración dos X a los pozos correspondientes de la placa de células que contienen 20 microlitros de tampón de ensayo HBSS.
Añada los compuestos a la placa de células e incúbelos durante hasta 20 minutos a temperatura ambiente. Registre el flujo basal en dos fluorescencias durante al menos 10 segundos. Luego, añada 10 microlitros de tampón de talio al cinco x a cada pocillo de la placa de células.
Repita el experimento durante tres días consecutivos para establecer la reproducibilidad de los resultados. Utilice el flujo de talio en células tratadas con DMSO y con fármaco para calcular un valor de Z prima. Una medida estadística de la variabilidad entre pocillos entre las dos poblaciones de pocillos, calcule Z prima utilizando esta fórmula basada en las medias y desviaciones estándar de P y N, donde P es el valor de flujo no inhibido y N es el valor de flujo completamente inhibido.
Un ensayo con valores de ZPrime mayores o iguales a 0.5 en tres días diferentes se considera adecuado para la selección de alto rendimiento. Estas figuras son algunos ejemplos de los mapas de siembra celular utilizados en diferentes tipos de experimentos. Las posiciones de los pocillos que contienen células no inducidas o inducidas con tetraciclina se indican con diferentes colores.
Esta figura muestra el mapa de la placa fuente utilizado para determinar la concentración óptima de talio para el desarrollo del ensayo y la selección de compuestos. El gradiente de color representa la serie de diluciones en tres veces, que varía desde 100% hasta 0,002% de talio, y aquí se presenta un mapa representativo de intensidad de fluorescencia con colores fríos a cálidos, que indican valores bajos a altos de flujo de talio. El mapa de siembra celular mostrado aquí, ajustado a una función logística de cuatro parámetros para la CRC de talio, se utiliza para determinar un valor EEC 80 de 15% de talio.
Esta figura muestra el mapa de la placa de origen utilizado para determinar la tolerancia al DMSO en un ensayo. Las columnas uno y 24 contienen solo tampón de ensayo, mientras que el gradiente de color indica la serie de diluciones por duplicación que varía desde 10% hasta 0,01% de DMSO, y aquí se presenta un mapa representativo de intensidad de fluorescencia con valores bajos de flujo de talio indicados en azul más oscuro. Los valores promedio de flujo de talio registrados en las pocillos que contienen las concentraciones indicadas de DMSO se resumen aquí.
Ahora este gráfico muestra el mapa de la placa de origen utilizado para establecer curvas de respuesta frente a la concentr游戏副本
El ensayo de flujo de talio también puede utilizarse para realizar una variedad de ensayos farmacológicos rutinarios. El ensayo de flujo de talio se ha adaptado previamente para su uso con canales de potasio voltaje-dependientes y ligando-dependientes, canales catiónicos no selectivos e incluso transportadores de potasio. No olvide que trabajar con talio puede ser extremadamente peligroso y que siempre deben tomarse precauciones, como el uso de guantes y la eliminación adecuada de desechos, durante la realización de este procedimiento.
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Este artículo presenta métodos para desarrollar y validar un ensayo cuantitativo de fluorescencia destinado a medir la actividad de los canales de potasio rectificadores entrantes (Kir). El procedimiento tiene como objetivo descubrir compuestos novedosos que modulen la actividad de los canales Kir mediante cribado de alto rendimiento.
El desarrollo de ensayos robustos para dianas de canales iónicos sigue siendo un cuello de botella en la fase inicial del descubrimiento de fármacos, especialmente para los canales de potasio rectificadores entrantes, donde las herramientas farmacológicas son limitadas. Este ensayo de flujo de talio basado en fluorescencia permite la cribado cuantitativo y escalable de bibliotecas de moléculas pequeñas para identificar moduladores con potencial terapéutico. Al facilitar la identificación de compuestos activos y los flujos de trabajo de optimización de líderes, el método aborda una brecha crítica en la validación de dianas para indicaciones cardiovasculares, neurológicas y del dolor.
El ensayo se integra en el continuo de descubrimiento desde la validación del blanco hasta la identificación de compuestos activos, permitiendo avanzar desde el cribado primario hasta la confirmación de hits y los estudios de relaciones estructura-actividad.