组织和线粒体裂解液(Tissue and Mitochondrial lysis buffer):
Components Final concentration
Tris-HCl 50mM pH7.4
NaCl 150mM
EDTA 2mM
EGTA 2mM
Triton X-100 0.2%
NP-40 0.3%
PMSF 100uM
NaVO3 1mM
NaF 250mM
Leupeptin 10ug/ml
Aprotinin 2ug/ml
DTT 1mM
组织线粒体的分离
1) 小鼠脱臼处死,迅速取出组织,放入用冰预冷的线粒体提取缓
冲液中,
2) 充分洗去血水,尽量去除非组织成分,
3) 在小烧杯中加入新鲜的提取缓冲液,用小剪刀将组织剪碎,
4) 4℃,电动匀浆机,600rpm 上下3 次,
5) 1000g 4℃离心10min,将上清小心倒入新离心管中,
6) 重复上面步骤一次,
7) 10,00Og 4℃离心10min,沉淀即为线粒体,
8) 倒掉上清,加入新鲜的提取缓冲液重悬沉淀,10,000g 洗一次,
9) 最后用适量的提取缓冲液小心悬起沉淀,冰上保存备用(不要超过6hours),
10) 定量线粒体蛋白浓度,用于后续分析。
分离或培养细胞线粒体的提取(Dounce 匀浆法)
低渗线粒体缓冲液(Hypotonic mitochondrial buffer):100 ml Components Final concentration
Hepes(KOH) 20mM pH7.2
Sucrose 210mM
Mannitol 70mM
EDTA 1mM
EGTA 1mM
MgCl2 1.5mM
KCl 10mM
DTT 1mM
(注:用前加入蛋白抑制剂混合物,包括100uM PMSF 等)
收获细胞,PBS 洗一次,转入 1.5ml 管中,加入适量低渗缓冲液,冰上浸
泡约1hour, 并不时混匀。
然后用Dounce 匀浆器手工匀浆,其间用台盼蓝检查细胞活性状况,至细胞破碎50%左右停止匀浆。
3000 rpm(约1000g)4℃离心10min,转移上清至新管中,继续12,000 rpm 离心15min,沉淀即为细胞线粒体。
用提取缓冲液清洗一次,80℃冻存备用或直接裂解
线粒体体外功能分析
(1)线粒体耗氧测定:
a) 测定介质(Measuring buffer):225mM 甘露醇,70mM 蔗糖,1mM EDTA,
0.1% BSA,10mM 磷酸钾缓冲液,pH7.4 。
b) 测定步骤:
1) 预热生物测氧仪并调节氧电极至需体积(2ml),测定温度为25℃。
2) 在反应槽中加入2ml 纯水,使仪器稳定8~10mins,调节仪器最大相对氧浓
度,然后加入少许保险粉,耗尽水溶液中的氧,调节仪器氧零值。
3) 清洗反应槽,然后加入反应介质,开始测定。
介质体积=反应总体积(2ml)-组织线粒体悬浮液体积。
4) 加入提取的线粒体悬液(一般组织线粒体约60ul,终浓度1mg/ml),记录一段
时间基线后加入外源底物琥珀酸(2.5mM),出现IV 态呼吸,记录约两分钟后,加入ADP(100mM)3ul,出现III 态呼吸,待ADP 完全消耗后线粒体
又恢复到IV态呼吸。
5) 线粒体呼吸控制率(Respiratory Control Rate, RCR),即加入ADP 时(III 态)
的呼吸速率与ADP 耗竭后(IV 态)的呼吸速率之比,RCR 反映线粒体膜的完整性和氧化磷酸化的偶联程度。
线粒体膜电位和ROS产生的测定:
a) 测定介质(PT-1 buffer):250 mM 蔗糖,10 mM Hepes pH7.4,0.5mM KH2PO4,
2uM 鱼藤酮和4.2mM 琥珀酸钾。
b) 测定方法:在石英杯中加入3ml 反应介质,加入线粒体悬液(终浓度
0.5mg/ml),然后加入罗丹明123(终浓度30nM),混匀后,于25℃孵育5min 后,
开始实时监测荧光强度变化(激发波长520nm,发射波长527nm)。
最后在反应体
系中加入mCCCP (终浓度1uM),以达到完全解偶联,使线粒体膜电位完全丧失,
记录荧光强度的变化。
该荧光强度变化反应线粒体膜电位的高低。
测定线粒体ROS 产生与测定膜电位的体系基本一致,不同是加入的荧光探针是CM-H2DCF (终浓度500nM),混匀后,同样孵育5min,开始实时检测荧光强度变化(激发
波长500nm,发射波长520nm)。
最后在反应体系中加入antimycin A(终浓度50uM)
作为最大量ROS产生的对照。
曲线的斜率即代表线粒体ROS产生的速率。
组织ATP 水平的测定
按试剂盒说明书进行,具体步骤如下:
1) 取小块组织(约50~100mg)放入玻璃匀浆器中,加入适当比例的裂解液(lysis buffer),冰浴充分匀浆以确保组织完全裂解;
2) 裂解后,12,000 rpm 4℃离心10min,取上清,考蓝定量蛋白浓度,用于后续
测定;
3) 取适当量的ATP 检测试剂,按照1:100 的比例用ATP 检测稀释液稀释ATP
检测试剂,配成ATP 检测工作液,冰浴暂时保存;
4) 加100ul ATP检测工作液到检测孔中(96 孔板),室温放置3~5min,以使本
底的ATP 全部被消耗掉;
5) 在检测孔中加上10~100ul 样品或标准品,迅速用移液器混匀,至少间隔2s
后,立即用luminometer 测定;
6) 根据标准曲线计算出样品中的ATP浓度,并换算成nmol/mg蛋白的形式。
7) 标注曲线用已知浓度的ATP标准溶液按同样方法进行测定和建立。