第三章 材料與方法
8.2 HepG2-2-NS4B 細胞株
源於 HepG2-2;將 pHyg-TRE-NS4B-V5 質體以 Lipofetamine 2000 轉染至 HepG2-2 中,然後將轉染細胞持續做繼代培養,並以 100、200、400 μg/ml hygromycin B 篩選細胞,約二個月後得到一抗 hygromycin B 200 μg/ml 之細胞株;在加入
1 μg/ml doxycycline 刺激細胞二十四小時後,收取細胞內容物,經由西方墨點並 以mouse anti-V5 抗體偵測確認 NS4B-V5 的表現。
細胞培養時以含 8% tetracycline-free 胎牛血清(Tet System approved FBS )、1%
penicillin-streptomycin、 200 μg/ml G418、100 μg/ml hygromycin B 之 DMEM,在 5% CO2、37 oC 下進行繼代培養。
九、DNA 轉染
以 6 公分培養皿為例,將細胞種於 6 公分培養皿中,待隔夜細胞滿度達到一 定滿度(HepG2-2, 40~60%; 293, 60~80%) 時,先將 4 μg 質體和 10 μl lipofectamine 2000 分別與適量 OPTI-MEM (~200 μl) 混合,於室溫下靜置 5 分鐘,接著將兩者 混合,於室溫下靜置20 分鐘,然後將此混合的轉染液加入已經以 PBS 清洗過並加 入約2.4 ml OPTI-MEM 的細胞培養皿中,接著放回細胞培養箱中(37 oC,5% CO2)。
經過4-6 小時,將混有轉染液之 OPTI-MEM 換成一般細胞培養液繼續培養 24~48 hr,收取細胞進行分析。
1X Phosphate Buffered Saline (PBS)
137 mM NaCl , 2.7 mM KCl , 4.3 mM Na2HPO4 , 1.47 mM KH2PO4, adjust to a final pH of 7.4
十、細胞全蛋白質之收取
吸除培養液,以TrypLE 處理 1 min 30 sec (HepG2-2)、3 min (HepG2-2-NS4B),
然 後 直 接 加 入 培 養 液 、 連 同 Trypsin 將 細 胞 沖 離 培 養 皿 底 部 並 吸 至 1.5 ml eppendorff;接著以 3000 rpm 離心 3min,吸掉上清液,並加入 1 ml PBS,經 vortex 將cell pellet 弄散,然後再以 3000 rpm 離心 3min,吸除上清夜。加入 30 ~ 80 μl 的 RIPA lysis buffer (150 mM NaCl, 50 mM Tris-Cl pH8.0, 1 % DCA, 1 % NP-40, 0.1%
SDS)並藉 pippetment 進行 homogenization,然後以 6 w 的功率進行超音波震盪,再 以14000 rpm、4oC 離心 10 min,收集上清液即為細胞的全蛋白質,儲存於-20℃。
十一、蛋白質定量
採用 Bio-Rad protein assay kit;利用已知濃度的 BSA 溶液(0 μg/ml~16 μg/ml) 對於波長595 nm 的吸光值所做出標準曲線,再由未知蛋白質濃度之樣本對於波長 595 nm 的吸光值經標準曲線反推回去樣本之蛋白質濃度;若樣本之吸光值超過 16 μg/ml BSA 溶液之吸光值,則將樣本行稀釋後再重新定量。
十二、正十二烷硫酸鈉-聚丙醯胺板膠電泳
先用 70%酒精將玻璃及白板擦拭乾淨,組合成直立膠板裝置後,配製 separating gel solution 注入膠槽後,在上層補水將膠面壓平;等膠凝固後倒掉上層的水,確 定膠面乾燥後,配置stacking gel,膠槽插入齒梳狀模板並將 stacking gel solution 注入其餘空隙,待膠凝之後即完成SDS-PAGE 製備。
跑膠前先將 SDS-PAGE 置入電泳槽內,倒入適量一倍 running buffer,拔出齒 梳狀模板。蛋白質樣品先與protein dye 混合,放入 100oC 加熱板加熱 5 分鐘,冷 卻離心後即可注入齒槽中。先以80 V 電壓進行 stacking 約半小時,等樣品到達 separating gel 之膠面後,將電壓調到 120 V,直到作為指標的 bromophenol blue 跑 至膠底即完成。
Separating gel solution
12~15% polyacrylamide [acrylamide:bisacrylamide=29:1]、0.375 M Tris-HCl (pH 8.8)、0.1 % SDS、0.1% ammonium persulfate (AP)、0.05 % TEMED
Stacking gel solution
4.125 % polyacrylamide [acrylamide:bisacrylamide=29:1]、0.125 M Tris-HCl (pH6.8)、0.1 % SDS、0.1% ammonium persulfate (AP)、0.05 % TEMED 1X Running buffer
0.1% SDS、0.2 M Glycine、25 mM Tris-HCl (pH 8.4)
十三、西方墨點法
先將 Immobilon transfer membrane P 浸在 95 %乙醇約 10 分鐘然後移至 transfer buffer,接著將電泳完成後的 SDS-PAGE 移至轉漬系統中。在轉漬槽中倒入適量 transfer buffer,在 4 oC 下以 250 mA 電流將膠上的蛋白質轉印到 membrane 上,約 三個小時後取出membrane,將 membrane 浸入 blocking buffer、室溫下反應 1 小時,
接著倒掉blocking buffer,加入初級抗體,在 4oC 隔夜反應。反應完成後,以 washing buffer 清洗三次(5、10、15 分鐘),加入二級抗體在室溫下反應 1 小時,再以 washing buffer 清洗三次(5、10、15 分鐘),接著以二次水潤洗 membrane,並將水倒乾。最 後加入ECL 試劑並使其充分覆蓋 membrane,然後以 X-ray film 壓片顯影。
Transfer buffer
25 mM Tris-HCl 、192 mM Glycine、20 % Methanol Blocking buffer
5 % (w/v) Skim milk、0.1 % (v/v) Tween-20 in PBS Washing buffer
0.5 % (v/v) Tween-20 in PBS
十四、萃取 RNA
先以 PBS 將細胞沖離培養皿底部並移到 eppendorf tube,以 3000 rpm 離心 3 分鐘,吸去上清液,再加PBS 以振盪方式使細胞懸浮,然後再以 3000 rpm 離心 3 分鐘,吸去上清夜;接著加入1 ml TRIzol,並以微量吸管將細胞均質化,以 12000 xg、4 oC 離心 10 分鐘,取上清液至新的 eppendorf tube,室溫下靜置反應 5 分鐘,
此時可後續萃取步驟或將其儲存於-80 oC。靜置 5 分鐘後,加入 200 μl choloroform,
上下翻轉eppendorf tube 約十次,室溫下靜置 2 分鐘,再以 12000 xg、4 oC 離心 15 分鐘,取上層透明無色之澄清液至新的eppendorf tube,然後加入 isopropanol 500
μl,上下翻轉 eppendorf tube 約十次,室溫靜置 10 分鐘,然後以 12000 xg、4 oC 離 心十分鐘,去除上清液。接著加入1 ml 75 % 酒精並上下翻轉 eppendorf tube,然 後以7500 xg、4 oC 離心 5 分鐘,去除上清液並待管壁殘留液體蒸發。接著加入 20~50 ml 之 ddH2O 並且 65 oC 水浴十分鐘,然後以 OD260、OD280求得其RNA 濃度,調 整濃度到2 μg/μl,取 1 μl跑1 % agarose gel 以確定各樣本稀釋後濃度是否一致、
RNA 的品質如何。
十五、反轉錄-聚合酵素鏈反應
取 2.5 μl 之 total RNA ( 2 μg/μl)加入 0.4 μl 之 RQ-1 DNase (Promega)及 0.45 μl 10x buffer、1.15 μl ddH2O,37oC 反應 30 分鐘,然後加 0.5 μl stop solution 於 65 oC 反應10 分鐘。接著取 2.5 μl aliqout 進行接下來的反應。
取 2.5 μl aliquot 加 0.25 μl 的 24 μM OligodT 及 ddH2O 0.45 μl,於 65 oC 反應10 分鐘,然後放在冰上 1 分鐘,接著再加入 0.25 μl 的 10 mM dNTP、
0.2 μl 的 RNasin、0.1 μl 的 AMV RT、1 μl 的 5x buffer、0.25 μl 的 ddH2O,
於42 oC 反應 30 分鐘,即完成反轉錄反應。
十六、即時定量聚合酵素鏈鎖反應
取 100 ng total RNA 所翻得之 cDNA,加入適當濃度之正、反股引子及 12.5 μl 的Power SYBR® Green PCR Master Mix,並補ddH2O 使其總體積為 25 μl,然 後以ABI PRISM 7900 Sequence detection system 進行反應及偵測。各基因引 子序列、取量標準及反應條件見表一。
十七、Fas 抗體刺激細胞凋亡
先將細胞養於含 10 % 血清之培養基,在進行 anti-Fas 抗體 (CH11)刺激時,
加入等體積、不含血清之培養基並加入anti-Fas 抗體,使抗體最後濃度為 200 ng/ml。
十八、Trypan Blue Exclusion Assay
在此利用 trypan blue exclusion assay 來偵測細胞在經過 anti-Fas 抗體刺激後的 細胞活性。Trypan blue 為一藍色染劑,活細胞的細胞膜完整,trypan blue 無法穿透 細胞膜進到細胞內,然而當細胞死亡時,其細胞膜的完整性會喪失,因此trypan blue 即可進到細胞內並將細胞染成藍色。
先在 24 well culture plate 中種下 5*105 cells/well (每個 well 皆有含 10 %胎牛血 清之培養基300 μl),並且加入 doxycycline (1 μg/ml),經過二十四小時後,再加入 等體積不含血清之培養基並加入anti-Fas 抗體 (200 ng/ml),再經過二十四小時後,
收取細胞並利用trypan blue 檢視細胞活性。
收細胞時先吸走培養基,然後加入100 μl TrypEL 反應 30 sec ~1 min,接著再 加入培養基並連同TrypEL 將細胞以微量吸管沖離 well 底部,然後吸至 eppendorf tube 並以微量吸管吸吐約二十次以打散細胞,接著以 3000 rpm 離心三分鐘,吸掉 上清液,再以200 μl PBS 用 vortex 的方式使細胞懸浮。
取5 μl 細胞懸浮液加 20 μl PBS 及 25 μl trypan blue,混勻後靜置 3 分鐘,利用 細胞計數器(Hemacytometer)在顯微鏡下數四個底面積 1 mm2方格中的死細胞和活 細胞並計算細胞活性。當數得之細胞數總合不超過100 顆時,則直接取 5 μl 細胞 懸浮液加5 μl trypan blue,混勻靜置 3 分鐘後再重新計數細胞。
十九、Caspease 3 活性測定
在此利用 Caspase-Glo® 3/7 Assay 試劑組(Promega)來偵測經 anti-Fas 抗體刺激 後細胞內之caspase 3 活性。
先在 24 well culture plate 中種下 5*105 cells/well (每個 well 皆有含 10 %胎牛血 清之培養基300 μl),並且加入 doxycycline (1 μg/ml),經過二十四小時後,再加 入等體積不含血清之培養基並加入anti-Fas 抗體 (200 ng/ml),經過八小時後,收 取細胞並計算細胞數以進行下一步實驗。
計算出細胞數後,以細胞數最少之樣本計算其 15000 顆細胞需取多少體積之 細胞懸浮液,然後以此體積為準(或取其整數),每個樣本皆取此體積之細胞懸浮液 至九十六孔白盤,補PBS 至 25 μl,然後加 25 μl 之 Caspase-Glo® 3/7 substrate,避 光反應一小時後,以微盤式冷光儀(Orion Microplate Luminometer, Berthold electron systems)及軟體 Simplicity 4.02 去測得冷光值。之後再以所測得之冷光值及各樣本 之細胞數計算其15000 顆細胞的 caspase 3 活性。
二十、ELISA for sFas
在此利用由 R&D systems 購得之 human sFas ELISA (DFS00)試劑組來進行細 胞中及培養過細胞之培養液(conditioned medium)中 Fas 受器的量。
首先在 12 well culture plate 中種下 106 cells/well 並使培養基體積為 1 ml,並且 加入doxycycline (1 μg/ml);經過 24~26 小時後,先收集上清之培養液(supernatant),
並且收取細胞全蛋白質( lysate)、溶於 50 μl RIPA buffer;supernatant 以 14000 rmp 離心10 分鐘後取上層約 2/3 至新的 eppendorf tube;然後取原本體積 1/9 (約 100 μl ) 之離心後的supernatant 以及 1/27 的 lysate (先取 5 μl lysate 加 45 μl 1x Calibrator Diluent RD5L 並混勻,再從中取 18.5 ml 並加 81.5 μl 1x RD5L 使其體積為 100 μl) 去做定量。
所有檢測過程動作皆依據廠商提供之操作說明,以免疫酵素分析儀( μQuant, BioTek Instruments, Inc.)及 Gen5TM Microplate Software 去測吸光值,並由 SigmaPlot 10.0 求得回歸曲線;在處理吸光值時,會先分別測量 OD450及OD570,並以OD450
減OD570取代機器校正波長的動作;Calibrator Diluent RD5L 為試劑組所附之 buffer。
結果
一、HepG2-2-NS4B-V5 穩定細胞株的建立及表現
為了排除轉染效率過低及過度表現蛋白質等干擾因素,並且考慮到HCV 主要
感染細胞為肝細胞,因此首先即是以肝癌穩定細胞株 HepG2-2 建立一可經由誘導 來控制NS4B 蛋白質表現與否之穩定細胞株。
由圖一顯示,經由西方墨點實驗可確定穩定細胞株 HepG2-2-NS4B-V5 在 doxycycline 1 μg/ml 誘導 24 小時後會表現 NS4B 蛋白質,而且誘導時間若增長至 48 小時並不會讓 NS4B 的表現量增加,此外在沒有 doxycycline 的誘導情況下,
HepG2-2-NS4B-V5 仍會有微量 NS4B 的表現;因為 NS4B 表現量在 doxycycline 誘 導 24、48 小時後觀察並無太大差異,因此往後實驗皆以誘導 24 小時為準。對照 組HepG2-2 則是無論有無 doxycycline 的誘導皆不產生任何 V5-tagged 蛋白質。
二、NS4B 蛋白質對 FASTK 基因表現量的影響
先前本實驗室在 H7-HCVR 中觀察到 FASTK mRNA 有上升的情形,然而在單 獨轉染NS4B 至 Huh7 時卻觀察到 FASTK mRNA 呈現下降的情形(74),因此接下 來先分析HepG2-2-NS4B 在經誘導表現 NS4B 蛋白質時是否會對 FASTK mRNA 表 現量造成任何影響。
首先 HepG2-2 及 HepG2-2-NS4B 以 doxycycline 誘導 24 小時,然後萃取細胞 RNA,經反轉錄反應得到 cDNA,再以即時定量聚合酵素反應分析細胞 FASTK mRNA 表現量。結果發現,HepG2-2 中 FASTK mRNA 表現量並不會因 doxycycline 的存在與否而有明顯改變,但 HepG2-2-NS4B-V5 卻會經 doxycycline 誘導表現 NS4B 蛋白質而使其細胞中 FASTK mRNA 表現量下降至沒誘導時的 51%,因此如 同先前轉染實驗之結果,當表現 NS4B 蛋白質時,HepG2-2-NS4B-V5 細胞中 FASTK mRNA 表現量會被抑制(圖二)。
三、NS4B 對 Fas 活化所導致之細胞凋亡的影響
根據Li等人的研究指出,當以siRNA抑制HeLa細胞中FASTK蛋白質表現,細 胞會出現細胞凋亡現象,如細胞萎縮(cell shrinkage)、caspase 3 活化等現象,且過 量表現FASTK蛋白質之HeLa細胞較能夠扺抗Fas受器活化所引起之細胞凋亡(73);
Izquierdo等人則指出FASTK蛋白質會調控細胞受器Fas的alternative splicing、特別 是exon 6 的略過與否(66),而mRNA有沒有exon 6 決定所轉譯出之Fas受器在
Izquierdo等人則指出FASTK蛋白質會調控細胞受器Fas的alternative splicing、特別 是exon 6 的略過與否(66),而mRNA有沒有exon 6 決定所轉譯出之Fas受器在