荧光钙Ca2+指示剂(例如Indo-1,Fura-2,Fluo-3和Fluo-4)通常用于监测包括HTS、荧光成像和流式细胞术在内的各种应用中的Ca2+应答。然而,这些染料需要有机阴离子转运蛋白抑制剂(例如丙磺舒)的存在,以防止许多细胞类型(例如CHO和Hela)的指示剂泄露。有机阴离子转运蛋白抑制剂对细胞有毒性,其中一些已知是某些GPCR(例如趋化因子受体)的抑制剂。由于这些原因,这些染料的用途是有限的。因此,我们开发了一种超亮无丙磺舒荧光钙指示剂------CalbryteTM520AM.CalbryteTM520AM具有细胞渗透性和非荧光性。一旦进入细胞,CalbryteTM520AM通过脂酶被加工成CalbryteTM520。当与Ca2+结合时,CalbryteTM520产生非常明亮的荧光信号,具有非常高的信号与背景(S/B比率)。
CalbryteTM520AM荧光钙指示剂原理
方法:
1. 将100µL/孔细胞接种于37℃培养箱中的96孔黑壁/透明底Costar板中过夜;
2. 将细胞与含有钙指示剂(5µg/mL)的100µL染料上样缓冲液在37℃温育30分钟至1小时;
3. 然后在有或没有感兴趣的化合物的情况下在 37°C 下再孵育 15 分钟;
4. 去除染料上样缓冲液并用200µLHHBS(洗涤条件)或留在孔中(无洗涤条件);
5. 加入50µL/孔的钙通量刺激剂,并通过荧光显微镜 (Keyence)、FlexStation (Molecular Devices) 或流式细胞仪 (NovCell 3000) 监测钙通量。
结果:
1.使用丙磺舒诱导CHO-K1细胞钙通量的研究
ATP诱导CHO-K1细胞内源性P2Y应答。将含有2.5mM丙磺舒的PluronicF127缓冲液中的CalbryteTM520AM或Fluo-4AM与细胞在37℃温育45分钟。10µMATP(最终结果)图像由荧光显微镜使用FITC频道拍摄。
2. 不使用丙磺舒诱导CHO-K1细胞钙通量的研究
ATP诱导CHO-K1细胞内源性P2Y应答。将含有2.5mM丙磺舒的PluronicF127缓冲液中的CalbryteTM520AM或Fluo-4AM与细胞在37℃温育45分钟。10µMATP(最终结果)图像由荧光显微镜使用FITC频道拍摄。
3.RANTE诱导CHO-CCR5细胞钙通量的研究
将表达趋化因子受体5(CCR5)的CHO细胞与CalbryteTM520AM或Fluo-4AM在不同的染料上样缓冲液中在37℃下孵育1小时,
A) HHBS,含有含有 Pluronic F127,不含丙磺舒。
B) HHBS 与 Pluronic F127 和 2.5 mM 丙磺舒。
C) HHBS,含有 Pluronic F127 Plus 缓冲液,不含丙磺舒。通过 FlexStation 添加 100 nM RANTES(最终浓度)之前和之后监测细胞内 Ca2+100秒。
4.阿托品抑制CHO-M1细胞中的钙通量
将表达 M1 毒蕈碱受体的 CHO 细胞与 Calbryte™ 520 AM 或 Fluo-4 AM 在不同的上样缓冲液中在 37°C 下孵育 1 小时。A) HHBS,含有 Pluronic F127,不含丙磺舒。B) HHBS 与 Pluronic F127 和 2.5 mM 丙磺舒。C) HHBS,含有 Pluronic F127 Plus 缓冲液,不含丙磺舒。将阿托品添加到细胞中并在 37°C 下再孵育 15 分钟。通过 FlexStation 添加 1 µM 卡巴胆碱(最终浓度)之前和之后监测细胞内 Ca2+ 100秒。
5.刀豆蛋白A诱导Jurkat细胞CCE的研究
每孔悬浮 250K Jurkat 细胞于无钙 HHBS 缓冲液中,然后细胞在 37°C 下用 含有HHBS 和 Pluronic F127 Plus 的 Calbryte™ 520 AM 或 Fluo-4 AM 孵育 1 小时。再使用含或不含通道抑制剂辣椒素的 刀豆蛋白 A(最终浓度3 µg/ml)与细胞在 37°C 下孵育 10 分钟。通过 FlexStation 在加入 5 mM CaCl2 前后监测电容性钙离子(Ca2+)的输入(CCE),持续 100 秒。
6.通过流式细胞术测定ATP诱导的钙通量
A
B
将 CHO-K1 细胞与 Calbryte™ 520 AM 或 Fluo-4 AM 一起在含有 Pluronic F127 和 2.5 mM 丙磺舒的 HHBS 中于 37°C 孵育 30 分钟。将细胞从孔中分离并用HHBS洗涤两次。在添加 ATP 之前和添加 ATP 之后随时间推移通过流式细胞仪获取基线。A)向细胞中添加 0 µM、1 µM 或 10 µM ATP。图表上的箭头表示添加 ATP 和实际分析之间的时间。B)荧光信号随时间的变化。时间0是ATP刺激时间,初始检测相对于刺激大约30秒。
结论:
1. Calbryte™ 520 AM 使用荧光显微镜、FlexStation 和流式细胞仪监测CHO-K1、CHO-M1、CHO-CCR5 和 Jurkat 细胞中的Ca2+通量,比Fluo-4 AM 产生更明亮的信号(增加 3-4 倍)和更高的 S/B 比率(增加 3-4 倍);
2. 如果没有丙磺舒,Fluo-4 AM 无法检测 CHO 细胞中的 Ca 2+通量,但是 Calbryte™ 520 AM 仍能获得良好的细胞滞留率和 S/B 比值。
3. 在 Calbryte™ 520 AM 和 Fluo-4 AM 培养的细胞中, Ca2+通量刺激剂或抑制剂的EC50计算值相当。