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12.2 Material

12.2.3 Reagenzien

1 kb GeneRulerTM DNA Ladder Fermentas, Schwerte

100 bp Quickload® DNA Ladder New England BioLabs Inc., Frankfurt am Main

2-Mercaptoethanol (2-Hydrocyethyl mercaptani,

β-Mercaptoethanol), C2H6OS Sigma-Aldrich, Steinheim

5x Phusion Green HF Buffer Thermo Scientific, Rockford, Illinois (USA)

6x Orange DNA Loading Dye Thermo Scientific, Rockford, Illinois (USA)

Accutase® Solution Sigma-Aldrich, Steinheim

Agar Agar Carl Roth, Karlsruhe

Agarose NEEO, ROTI®Garose Carl Roth, Karlsruhe

160

Agarose Typ I Sigma-Aldrich, Steinheim

Albumin Fraktion V, bovine, pulv. 98% Carl Roth, Karlsruhe

Ampicillin Sigma-Aldrich, Steinheim

Biocoll® Separatin Solution, Dichte: 1,077 g/ml Biochrom AG, Berlin Biotin-SP-conjugated goat anti-mouse IgG Ak Dianova GmbH, Hamburg Bromphenolblau (3’ , 3’ , 5’ , 5’ -Tetrabrom-

phenolsulfophtalin) Carl Roth, Karlsruhe

CXCL 9 Kingfisher Biotech Inc., St. Paul (USA)

CXCL 10 Kingfisher Biotech Inc., St. Paul (USA)

CXCL 11 Kingfisher Biotech Inc., St. Paul (USA)

CD14-MicroBeads MACS Miltenyi Biotec, Bergisch

Glad-bach

Colistin Sulfat Salz Sigma-Aldrich, Steinheim

Coomassie Brilliant Blau G-250 Serva, Heidelberg Deoxynucleotide Triphosphates (dNTPs) Promega, Mannheim Dulbecco’s modified Eagle’s Medium Sigma-Aldrich, Steinheim Dimethylsulfoxid (DMSO) Sigma-Aldrich, Steinheim DTT (Dithiothreitol), 0,1 M Invitrogen, Karlsruhe EDTA (Ethylendiamine-tetraacetic acid) Sigma-Aldrich, Steinheim Ethanol, Rotipuran® ≥99,8 % (C2H60) Carl Roth, Karlsruhe

Essigsäure Carl Roth, Karlsruhe

Fetales Kälberserum (FCS), Virus und Myko-

plasmen getestet Biochrom, Berlin

Formaldehyd 37 %, p.a., ACS, Rotipuran® Carl Roth, Karlsruhe

Gel RedTM Nucleic Acid Gel Stain

10,000 X in water Biotium, Hayward, Californien

Glycin Carl Roth, Karlsruhe

161

Glycerol Sigma-Aldrich, Steinheim

Goat anti-mouse IgG (H+L) RPE Dianova, Hamburg

Goat anti-mouse IgG-HRP Ak Santa Cruz Biotechnology, Heidelberg Hank’s Balanced Salt Solution (HBSS) Sigma-Aldrich, Steinheim

Hind III (Restriktionsenzym aus

Haemophilus influenza) Promega, Mannheim

Ionomycin Sigma-Aldrich, Steinheim

IPTG (Isopropyl-β-D-Thiogalactopyranosid) Invitrogen, Karlsruhe Iscove’s modified Dulbecco’s Medium Sigma-Aldrich, Steinheim

LB-Agar (Lennox) Carl Roth, Karlsruhe

LB-Broth (Lennox) Carl Roth, Karlsruhe

L-Glutamin Biochrom, Berlin

Lipopolysaccharid von Escherichia coli

Serotyp o111:B4 Invivogen, Toulouse (Frankreich)

Low Range Protein Ladder Thermo Scientific, Rockford, Illinois (USA)

Milchpulver Carl Roth, Karlsruhe

Minimal Essential Medium Eagle PAA Laboratories, Pasching (Österreich)

MgCl2, 50 mM Invitrogen, Karlsruhe

Natriumazid Sigma-Aldrich, Steinheim

Natriumcarbonat Carl Roth, Karlsruhe

Natriumchlorid Carl Roth, Karlsruhe

Natriumdesoxycholat Carl Roth, Karlsruhe

Natriumthiosulfat Carl Roth, Karlsruhe

Nicht essentielle Aminosäuren (NEAA) PAA Laboratories , Pasching (Österreich)

Nonidet P-40 Sigma-Aldrich, Steinheim

162

Phusion DNA Polymerase (2 u/µl) Thermo Scientific, Rockford, Illinois (USA)

Penicillin-Streptomycin-Glutamine-Lösung,

100-fach konzentriert Invitrogen, Karlsruhe

Penta-His Antibody QIAGEN GmbH, Hilden

Polymyxin B Sulfat Salz Sigma-Aldrich, Steinheim

Propidium-Jodid (PI) Calbiochem , Bad Soden

Random Primer Invitrogen, Karlsruhe

RLT plus Lysis buffer QIAGEN GmbH, Hilden

RNaseOUT™ Ribonuclease Inhibitor Invitrogen, Karlsruhe Rotiphorese® Gel (37,5:1) Acrylamid Carl Roth, Karlsruhe Salzlösung (1,2 mmol/L NaCl,

0,06 mmol/L MgCl2) Invitrogen, Karlsruhe

Sodiumdodecylsulfat (SDS) BioRad Laboratories GmbH, München

Silbernitrat Carl Roth, Karlsruhe

Streptavidin MicroBeads MACS Miltenyi Biotec, Bergisch Glad-bach

Superscript™ II Reverse Transkriptase Invitrogen, Karlsruhe

T4 DNA Ligase (3 u/µl) Promega, Mannheim

TBE-Puffer, 10-fach, Rotiphorese® Carl Roth, Karlsruhe TEMED (Tetramethylethylendiamin) Sigma-Aldrich, Steinheim

TE-Puffer Invitrogen, Karlsruhe

Tris Carl Roth, Karlsruhe

Tris-HCl Carl Roth, Karlsruhe

Trypsin-EDTA, 10-fach PAA Laboratories, Pasching (Österreich)

Tween 20 Sigma-Aldrich, Steinheim

Urea Sigma-Aldrich, Steinheim

163

Water, DNase-, RNase-free Sigma-Aldrich, Steinheim

XhoI Promega, Mannheim

X-Gal (5-Brom-4-chlor-3-indolyl-

beta-D-galactopyranosid) Invitrogen, Karlsruhe 12.2.4 Bovine Antikörper

Spezifität Konjugat Klon Isotyp Firma

CD2 unmarkiert CC42 IgG1 Kingfisher

CD2 FITC CC42 IgG1 AbD Serotec

CD3 unmarkiert MM1A IgG1 Kingfisher

CD4 unmarkiert CACT138A IgG1 Kingfisher

CD8 AlexaFluor647 CC63 IgG AbD Serotec

CD14 unmarkiert MM61A IgG1 Kingfisher

CD21 RPE CC51 IgG2b AbD Serotec

CD25 FITC IL-A111 IgG1 AbD Serotec

CD335 unmarkiert AKS1 IgG1 AbD Serotec

CD335 RPE AKS1 IgG1 AbD Serotec

CD335 AlexaFluor488 AKS1 IgG1 AbD Serotec

MHCII unmarkiert TH14B IgG Kingfisher

WC1 unmarkiert GB45A IgG1 Kingfisher

12.2.5 Kits

BioRad Dc Protein Assay BioRad Laboratories, München

Champion™ pET Directional TOPO®

Expression Kit Invitrogen, Karlsruhe

PureLink™ Quick Plasmid Miniprep Kit Invitrogen, Karlsruhe EndoFree® Plasmid Maxi Kit QIAGEN GmbH, Hilden QIAEX™II Gel Extraction Kit QIAGEN GmbH, Hilden

RNeasy® Plus Micro Kit QIAGEN GmbH, Hilden

SuperSignal® West Dura Trial Kit Thermoscientific, Rockford, Illinois (USA)

164 TOPO® TA Cloning Kit mit E. coli

und S.O.C.-Medium Invitrogen, Karlsruhe

12.2.6 Biologisches Material

BL21 (DE3) Competent Cells BioLabs New England, Frankfurt am Main

HEK 293-Zellen DSMZ (ACC 635), Göttingen

One Shot® BL21 (DE3) E. coli Invitrogen, Karlsruhe One Shot® Top 10 E. coli Invitrogen, Karlsruhe

MAC-T Zelle:

Die MAC-T Zelllinie wurde freundlicherweise von der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Hans-Martin Seyfert Forschungsinstitut für die Biologie landwirtschaftlicher Nutztiere (FBN), Fachbereich Molekularbiologie, Dummerstorf zur Verfügung gestellt.

E. coli 1303

Die E. coli wurden freundlicherweise von Dr. med. vet. Wolfram Petzl, Klinik für Wieder-käuer, Ludwig-Maximilians-Universität München zur Verfügung gestellt.

12.2.7 Versuchstiere

Die Versuchstierpopulation bestand aus 10 Tieren, deren Zusammensetzung sich im Laufe der Zeit änderte. Es handelte sich um weibliche Tiere der Rasse Deutsche-Schwarzbunte, die zum Zeitpunkt der Probenentnahme klinisch gesund waren.

Tabelle 13: Geburtsjahr der Versuchstiere.

Tiernummer Geburtsjahr 035

036

2003 2011

038 2011

131 2003

202 2011

266 2011

271 2012

165

12.2.8 Zusammensetzung der Lösungen, Medien und Puffer

12.2.8.1 Lösungen für Zellseparation

Lösung mit einem 0,2 µm Filter steril filtrieren.

PBS

166 BL21-Puffer (pH 7,9)

Reagenz Volumen

200 mM Tris 2,4 g

150 mM NaCl 8,77 g

1 mM EDTA (Stocklösung: 0,5 mol/L) 2 ml

Aqua tridest. ad 1 L

Boeringer Lyse Puffer (pH 7,4)

Reagenz Volumen

50 mM Tris-HCl 0,394 g

150 mM NaCl 0,43 g

1 % Nonidet P40 0,5 ml

0,1 % Natriumdesoxycholat 0,05 ml

0,1 % SDS 0,05 g

Aqua tridest. ad 50 ml

D10F-

Reagenz Volumen

Dulbecco’s modified Eagle’s Medium 500 ml

FCS 50 ml

L-Glutamin 5 ml

I10F-

Reagenz Volumen

Iscove’s modified Dulbecco’s Medium 500 ml

FCS 50 ml

L-Glutamin 5 ml

LB-Agar

Reagenz Volumen

LB-Agar 16 g

Aqua tridest. ad 500 ml

Ampicillin (100 mg/ml)* 500 µl

Autoklavierung bei 135 °C und 2,8 bar für 20 min.

* Zugabe erst nach Abkühlung auf ca. 55 °C.

167 LB-Medium

Reagenz Volumen

LB broth 10 g

Aqua tridest. ad 500 ml

Autoklavierung bei 135 °C und 2,8 bar für 20 min.

M10F-

Reagenz Volumen

Minimal Essential Medium Eagle 500 ml

FCS 50 ml

NEAA 0,5 ml

M10F+

Reagenz Volumen

Minimal Essential Medium Eagle 500 ml

FCS 50 ml

Pen/Strep 5 ml

NEAA 0,5 ml

MIF-Puffer

Reagenz Volumen

PBS 500 ml

NaN3 0,05 g

0,5 % BSA (Franktion V) 2,5 g

Staining-Buffer (pH 7,4)

Reagenz Volumen

PBS 500 ml

1 mM EDTA (Stocklösung: 0,5 mol/L) 1 ml 0,01 % Tween 20 (Stocklösung: 20 %) 250 µl

0,1 % NaN3 0,5 g

Trypsin-EDTA

Reagenz Volumen

Trypsin EDTA 5 ml

PBS 45 ml

168

12.2.8.3 Lösungen und Puffer für molekularbiologische Verfahren 4 x Laemmli Puffer

Reagenz Volumen

240 mM Tris-HCL pH 6,8 (Stock: 1 M) 3,6 ml

8 % SDS 1,2 g

40 % Glycerol 6 ml

0,04 % Bromphenolblau 6 mg

Aqua tridest. ad 15 ml

5 % ß-Mercaptoethanol * 25 µl/ml

* erst nach dem Auftauen hinzufügen.

TBE

Reagenz Volumen

TBE 10 x 100 ml

Aqua tridest. 900 ml

12.2.8.4 Lösungen und Puffer für proteinbiochemische Methoden 3 % BSA-TBS

Reagenz Volumen

TBS 100 ml

BSA (Fraktion V) 3 g

5 % Milch

Reagenz Volumen

Milchpulver 5 g

Aqua tridest. ad 100 ml

10 x TBS

Reagenz Volumen

Tris, pH 7,4 24,2 g

NaCl 80 g

Aqua tridest. ad 1 L

10 x TG-Puffer

Reagenz Volumen

Tris 144 g

Glycerin 30,3 g

Aqua tridest. ad 1 L

169 APS 10 %

Reagenz Volumen

APS 0,5 g

Aqua tridest. 5 ml

Coomassie-Entfärber

Reagenz Volumen

40 % Ethanol 400 ml

10 % Essigsäure 100 ml

Aqua tridest. ad 1 L

Coomassie-Färbelösung

Reagenz Volumen

0,1 % Coomassie Brillant Blau G-250 1 g

40 % Ethanol 400 ml

10 % Essigsäure 100 ml

Aqua tridest. ad 1 L

SDS 10%

Reagenz Volumen

SDS 50 g

Aqua tridest. ad 500 ml

SDS-Gelpuffer, pH 6,8

Reagenz Volumen

0,5 M Tris-HCl 7,88 g

0,4 % SDS 0,4 g

Aqua dest. ad 100 ml

SDS-Gelpuffer, pH 8,8

Reagenz Volumen

1,5 M Tris 18,2 g

0,4 % SDS 0,4 g

Aqua dest. ad 100 ml

170 SDS-Laufpuffer

Reagenz Volumen

10 x TG 100 ml

10 % SDS 10 ml

Aqua tridest. ad 1 L

TBS 10x (pH 7,4)

Reagenz Volumen

Tris 24,2 g

NaCl 80 g

Aqua tridest. ad 1 L

TBS Tween

Reagenz Volumen

TBS 500 ml

0,05 % Tween 20 (Stocklösung: 20%) 1,25 ml

Transferpuffer (pH 8,3)

Reagenz Volumen

25 mM Tris 3 g

150 mM Glycerin 13,8 g

20 % Methanol 200 ml

Aqua tridest. ad 1 L

12.2.9 Plasmide

CCL20-Plasmid mit His-tag Life Technology, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA (USA)

Abbildung 32: CCL20-Plasmid mit His-tag.

171

pCR®2.1-TOPO® Invitrogen, Karlsruhe

Abbildung 33: pCR®2.1-TOPO® Plasmid.

172

12.3 CCL20

12.3.1 Zellbiologische Methoden

12.3.1.1 Kultivierung der HEK 293-Zellen

Humane embryonale Nierenzellen (human embryonic kidney cells, HEK) wurden mit DNA-Fragmenten des Adenovirus Typ 5 transformiert, wodurch die Zellen unsterblich wurden. Sie wachsen bis zur Konfluenz epitheloid und danach weiter als Haufen (GRAHAM et al. 1977).

Die Kultivierung von HEK 293-Zellen (12.2.6) erfolgte in M10F+ (12.2.8.2) bei 37 °C mit 5 % CO2 in Zellkulturflaschen (12.2.2). Dazu wurden zuerst die bei -150 °C eingefrorenen HEK-Zellen möglichst schnell aufgetaut, indem sie in ein 37 °C warmes Wasserbad gehalten wurden. Sobald der Inhalt des Kryo-Röhrchens (12.2.2) flüssig war, wurde er in ein 15 ml-Röhrchen mit 10 ml kalten M10F+ gegeben. Um Dimethylsulfoxid (DMSO)-Rückstände (12.2.3) von der Asservierung zu entfernen, wurde das Röhrchen bei 300 x g für 10 min zent-rifugiert, der Überstand abgenommen und das Pellet resuspendiert. Anschließend wurden wieder 10 ml kaltes M10F+ dazu gegeben und das Ganze mit den gleichen Einstellungen er-neut zentrifugiert, der Überstand verworfen und das Pellet resuspendiert. Dieser Schritt wurde noch ein drittes Mal wiederholt. Danach wurden zum resuspendierten Zellpellet 30 ml M10F+

gegeben, das Volumen gleichmäßig auf drei Zellkulturflaschen verteilt und diese in den Wärmeschrank gestellt. Nach ein paar Tagen erfolgte ein Mediumwechsel, um die toten nicht adhärenten Zellen zu entfernen. Zum Wechseln des Mediums wurde zuerst das alte Medium mit einer 10 ml-Pipette abgesaugt und dann neues, zuvor erwärmtes M10F+ in die Flasche gegeben.

Bei einer 90 %-igen Konfluenz der Zellen wurden diese passagiert. Dazu wurde zuerst das Medium mit einer 10 ml-Pipette abgenommen, dann wurden die Zellen mit 5 ml kalten PBS gewaschen und danach mit 2 ml Trypsin-EDTA (12.2.8.2) versetzt. Die Zellkulturflaschen wurden für 5 min in den Wärmeschrank gestellt und anschließend wurde durch leichtes Schwenken geprüft, ob sich die Zellen vom Boden der Flasche gelöst hatten. Die Zellsuspen-sion wurde daraufhin in ein 50 ml-Röhrchen überführt, die Zellkulturflasche mit 5 ml M10F+

gespült und diese Flüssigkeit ebenfalls zu der Zellsuspension gegeben. Durch das im Medium

173

enthaltene fetale Kälberserum (FCS, 12.2.3) wurde die Reaktion des Trypsins gestoppt. Die Zellsuspension wurde bei Raumtemperatur für 10 min bei 300 x g zentrifugiert, der Überstand abgekippt und das Pellet in 1 ml M10F+ resuspendiert. Ein Teil der Zellen wurde zusammen mit 10 ml erwärmten M10F+ in eine neue Kulturflasche überführt, während die restlichen Zellen eingefroren wurden, indem 700 µl Zellsuspension mit 200 µl FCS und 100 µl DMSO versetzt wurden. Zuerst wurde das Kryo-Röhrchen für 24 bis 72 h bei -80 °C eingefroren, um die Bildung von Eiskristallen zu minimieren. Anschließend wurden die Kryo-Röhrchen in einen -150 °C kalten Gefrierschrank umgelagert, wodurch eine lange Lagerung der Zellen ermöglicht wurde.

12.3.1.2 HEK-Zell-Transfektion

Um die gewünschte CCL20-DNA (12.2.9) in die HEK-Zellen einzubringen wurde Lipofectamine 2000® (12.2.3) benutzt. Zuerst wurden bei Zellkulturflaschen, deren Zellen eine 90 %-ige Konfluenz aufwiesen, das Kulturmedium entfernt, anschließend die Zellen zweimal mit jeweils 5 ml kalter PBS gespült und mittels Trypsin-EDTA vom Flaschenboden gelöst. Die gelösten Zellen wurden in ein 50 ml-Röhrchen gegeben, die Zellkulturflasche mit 5 ml M10F- (12.2.8.2) gespült und ebenfalls in das Röhrchen gegeben, das dann bei 300 x g für 10 min zentrifugiert wurde. Der Überstand wurde verworfen, das Pellet resuspendiert, in 24 ml M10F- aufgenommen und auf zwei 24-Well-Platten verteilt, sodass sich in jedem Well 500 µl der Zellsuspension befanden. Die Zellen wurden in M10F- aufgenommen, da der Zu-satz von Antibiotika bei der Transfektion Zelltod zur Folge hätte. Anschließend wurden die Platten für einen Tag im Brutschrank gelassen, damit die Zellen adhärieren konnten.

Um die HEK-Zellen zu transfezieren wurde für jedes Well 1 µg DNA des CCL20-His-Tag (12.2.3) in 50 µl MEM (12.2.3) gegeben. Das Lipofectamine 2000® wurde vor Gebrauch vor-sichtig geschwenkt und zu 50 µl MEM pipettiert. Dabei wurden verschiedene Verhältnisse zwischen Lipofectamine 2000® und DNA getestet, die im Bereich von 1:0,5 bis 1:5 lagen (Tabelle 14). Nach 5-minütiger Inkubation bei Raumtemperatur wurden die beiden MEM-Ansätze mit der DNA und dem Lipofectamine 2000® zusammen pipettiert und für weitere 20 min bei Raumtemperatur stehen gelassen. Danach wurden die 100 µl in das entsprechende Well gegeben und vorsichtig durch Schwenken der Platte mit dem bereits enthaltenen Medi-um vermischt. Um überprüfen zu können, ob die Transfektion erfolgreich war, erfolgte

zeit-174

gleich zur CCL20-Transfektion eine Transfektion eines Plasmids mit der DNA von grün fluo-reszierendem Protein (GFP) (12.2.3), einem nach Anregung mit UV-Licht grün fluoreszieren-den Farbstoff. (Für die GFP-Ansätze wurfluoreszieren-den nur die mit Sternchen gekennzeichneten Lipofectamine 2000®-Verhältnisse angesetzt.) Die Kulturplatte wurde bei 37 °C und 5 % CO2

für 18 h inkubiert und die GFP-Ansätze dann unter einem Fluoreszenzmikroskop (12.1) be-gutachtet. Nach weiteren 24 h wurden die Überstände abgenommen und die HEK-Zellen mit 100 µl Boehringer Lyse-Puffer (12.2.8.2), der Protease-Inhibitoren (12.2.3) in einem Verhält-nis von 1:400 enthielt, lysiert und ebenso wie die Überstände bei -20 °C eingefroren.

Tabelle 14: Lipofectamine 2000®-Verhältnisse der CCL20-Ansätze.

Verhältnis Lipofectamine 2000® β-Mercaptoethanol (12.2.3) enthielt. Anschließend wurden die Zelllysate in Eppendorfgefäße überführt und bei -80 °C eingefroren.

Die mRNA Extraktion erfolgte mit dem RNeasy® Plus MiniKit (12.2.5) und die gesamte Zentrifugation erfolgte bei 14,5 x rcf. Dazu wurden die Proben aufgetaut, die 350 µl auf den QIAShredder™ gegeben und 2 min zentrifugiert. Der Durchlauf wurde auf den Eliminator pipettiert und für 30 sec zentrifugiert. Der daraus entstandene Durchlauf wurde mit 350 µl 70 %-igen Ethanol gemischt und auf die Membran im Spin-Column gegeben. Das Ganze

175

wurde für 15 sec zentrifugiert, der Durchlauf verworfen, anschließend 700 µl RW1 dazupipettiert und der Ansatz für 15 sec zentrifugiert. Der Durchfluss wurde abgekippt und die Membran zweimal mit jeweils 500 µl RPE gewaschen; nach dem ersten Mal wurde für 15 sec zentrifugiert und nach dem zweiten Mal für 2 min. Danach wurde die Membran in ein neues 1,5 ml Eppendorfgefäß überführt, 40 µl RNase freies Aqua dest. hinzugegeben und al-les für 1 min zentrifugiert. Der Durchlauf enthielt die extrahierte mRNA, die am Photometer (12.1) gemessen und anschließend bei -80 °C eingefroren wurde.

12.3.2.2 cDNA Synthese mittels SuperScript™ II

Die gesamte Synthese wurde in einem Thermozykler (12.1) durchgeführt. Zuerst wurde der in Tabelle 15 beschriebene Mastermix angesetzt, für 5 min bei 65 °C erhitzt und auf Eis abge-kühlt. Anschließend wurden zum Ansatz 4 µl des 5 x First-Strand Buffer, 2 µl 0,1 M DTT sowie 1 µl RNaseOut™ (40 units/µl) (12.2.3) gegeben und alles für 2 min bei 25 °C erwärmt.

Danach wurde 1 µl SuperScript™ II (12.2.3) dazu gegeben, durch mehrmaliges Pipettieren durchmischt und bei 25 °C für 10 min erhitzt. Daraufhin wurde der Ansatz weitere 50 min bei 42 °C inkubiert, bevor die Enzyme bei 70 °C für 15 min inaktiviert wurden. Die fertige DNA wurde für 7 Tage im Kühlschrank aufbewahrt oder bei -20 °C eingefroren.

Tabelle 15: Mastermix für SuperScript™ II.

Reagenz Volumen [µl]

Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) dient dazu, ein zwischen zwei gegenläufig orientierten Primern liegenden DNA-Abschnitt – ausgehend vom 3'-Ende in Richtung 5'-Ende – in vitro zu amplifizieren, um es anschließend z.B. für Genexpressionsanalysen oder für eine Trans-formation/Transfektion zu nutzen. Es handelt sich dabei um eine 1983 von Kary Mullis ent-wickelte Methode. Dabei wird die DNA zuerst bei 95 °C aufgeschmolzen, sodass zwei Ein-zelstränge vorliegen, an die sich dann um das zu vervielfältigende Stück herum der Forward- und Reverse-Primer bei einer für sie optimalen Temperatur an die DNA anlagern.

Anschlie-176

ßend folgt eine Zeitspanne, in der die DNA-Polymerase den komplementären Strang aus Desoxynukleosid-triphosphaten (dNTPs) neu synthetisiert. Um eine genügend große Menge des DNA-Abschnitts herzustellen laufen 35 solcher Zyklen hintereinander ab. Es wird eine hitzestabile DNA-Polymerase benötigt, die bei der wiederholt hohen Temperatur während der Aufschmelzung nicht kaputt geht.

Zyklusschritt Zeit [sec.] Temperatur [°C]

Initiale Denaturierung

Um mittels PCR das gewünschte CCL20-Produkt zu generieren, waren spezifische Primer nötig, die mit Hilfe der Nukleotidsequenz der codierenden mRNA aus der Datenbank des Na-tional Center for Biotechnology Information (NCBI) generiert und durch die Firma MWG synthetisiert wurden. Allgemein sollten Primer zwischen 20-30 bp lang sein und einen GC-Gehalt um die 60 % aufweisen. Des Weiteren musste der Reverse Primer ein Stop-Codon enthalten, damit die Polymerase nicht über das zu synthetisierende Gen hinaus weiter ablas, und es wurde darauf geachtet, dass eine gerichtete Klonierung in den nachfolgend verwende-ten Vektor möglich war. Die bestellverwende-ten Primer wurden in einem Gradienverwende-tenprogramm des

177

Thermozyklers laufen gelassen, um die optimale Annealing Temperatur festzustellen, da Forward und Reverse Primer ein Temperaturdelta von 4 °C aufweisen. Es wurden in diesem Fall drei verschiedene Temperaturen (56 °C, 58 °C und 60 °C) getestet. Des Weiteren wurden verschiedene Zellen und Gewebe (Leber, MNC und Monozyten) eingesetzt, um das cDNA-Template zu generieren.

12.3.2.5 Agarosegelelektrophorese

Um die Größe der DNA- oder RNA-Stränge zu bestimmen und gleichzeitig eine Aufreinigung der PCR-Probe zu bewirken, wurde die Agarosegelelektrophorese benutzt. Da-zu werden Agarosepolymere Da-zu einem Gitter vernetzt, das engmaschiger wird je höher der Agaroseanteil ist. Es sorgt dafür, dass größere Teilchen nach Anlegung eines elektrischen Feldes langsamer zur Anode wandern als kleinere, da sie nicht so leicht durch die Netzstruk-tur gelangen. Anhand eines parallel laufenden Standards kann man die Größe der sich gebil-deten Banden bestimmen.

Die Agarose wurde mit dem Wasser zusammen aufgekocht, bis sie sich aufgelöst hatte, und nach Abkühlen der Lösung wurde das Gel Red™ (12.2.3) dazupipettiert. Anschließend wurde das flüssige Gel in die Kammer (12.2.2) gegossen, der Kamm (12.2.2) eingesetzt und gewar-tet, bis das Gel erhärtet war. Danach wurde in die erste Tasche 3 µl des 100 bp-Standards (12.2.3) pipettiert, während in die anderen Taschen die 20 µl des hergestellten PCR-Produktes gegeben wurden. Das Gel lief bei 85 V für ca. 45 min. Anschließend konnte man mit Hilfe von UV-Licht (12.2.2) die gebildeten Banden sichtbar machen, wobei beachtet wurde, das Gel nicht zu lange zu bestrahlen, da es sonst zu einer Schädigung der Nukleinsäuren kommt.

Die gewünschte Bande wurde mit einem Skalpell (12.2.2) ausgeschnitten. Zur Analyse des CCL20-PCR Produkts mit einer Größe von 370 bp wurde ein 2 %-iges Gel gefahren, während Plasmide mit einer Größe von über 5000 bp auf einem 0,4 %-igem Gel analysiert wurden.

178 12.3.2.6 Gelextraktion

Um an die im Agarosegel enthaltene DNA zu gelangen, wurde eine Extraktion mit dem QIAEX™II Gel Extraktion Kit (12.2.5) durchgeführt. Zuerst wurde das ausgeschnittene Gelstück gewogen und zusammen mit dem dreifachen Gewichtsvolumen an QX1 und 10 μL QIAEX II in ein Eppendorfgefäß gegeben. Dieses wurde für 10 min auf eine 50 °C warme Heizplatte gestellt und dabei alle 2 min gevortext. Anschließend wurde es bei 14,5 x rcf für 30 sec zentrifugiert und der Überstand mit einer Pipette abgenommen. Dann wurde das Pellet resuspendiert und 500 μL QX1 dazugegeben, um Agarosegelreste auszuwaschen. Das Eppen-dorfgefäß wurde erneut bei 14,5 x rcf für 30 sec zentrifugiert. Der Überstand wurde abpipettiert, das Pellet zweimal hintereinander in 500 μL PE-Puffer resuspendiert und dazwi-schen jeweils für 30 sec bei 14,5 x rcf zentrifugiert. Danach wurde mit einer Pipette möglichst die gesamte Flüssigkeitsmenge abgenommen und das offene Eppendorfgefäß für ca. 15 min zum Trocknen auf den Heizblock (12.1) gelegt, bis das Pellet weiß und undurchsichtig war.

Daraufhin wurden zum Pellet 20 μL Aqua dest. hinzugegeben und gevortext. Nach einer 5-minütigen Inkubation bei Raumtemperatur wurde das Eppendorfgefäß erneut für 30 sec bei 14,5 x rcf zentrifugiert und diesmal wurde der Überstand, der die extrahierte DNA enthielt, in ein PCR-Reaktionsgefäß überführt.

12.3.2.7 Klonierung

Die Klonierung wurde mit Hilfe des TOPO-Cloning-Kits (12.2.5) und dem pCR®2.1-Vektor (12.2.3) durchgeführt. Dazu wurden die Ansätze nach dem Pipettierschema in Tabelle 19 an-gesetzt und 20 min bei Raumtemperatur stehen gelassen. Währenddessen wurden die One Shot Top 10 E. coli (12.2.6) ca. 10 min auf Eis angetaut und dann der gesamte zuvor pipettierte Ansatz zu den Bakterien gegeben und zusammen für 30 min auf Eis inkubiert. An-schließend wurde der Ansatz für 30 sec auf der 42 °C warmen Heizplatte hitzegeschockt und dann 250 μL super optimal broth with catabolite repression (S.O.C.)-Medium (12.2.3) hinzu-gefügt. Die Zellen wurden daraufhin eine Stunde lang bei 37 °C und 250 rpm wegen der bes-seren Sauerstoffzufuhr in waagerechter Position geschüttelt (12.1). Danach wurden auf vor-gewärmten LB-Agarplatten (12.2.8.3), die Ampicillin, 5-Brom-4-chlor-3-indolyl-beta-D-galactopyranosid (X-Gal) und Isopropyl-β-D-thio5-Brom-4-chlor-3-indolyl-beta-D-galactopyranosid (IPTG) (12.2.3) enthielten, jeweils 200 μL und 100 μL der Suspension ausgestrichen und die Platten für 16-18 h in den Wärmeschrank gestellt. Bis zur weiteren Verwendung wurden die Platten bei 4 °C gelagert.

179 Tabelle 19: TOPO Cloning Ansatz.

Reagenz Volumen

Salt Solution (1,2 M NaCl + 0,06 M MgCl2) 0,5 μL

PCR-Produkt 2,0 μL

TOPO-Vektor 2.1 0,5 μL

Gesamtvolumen 3,0 μL

12.3.2.8 Plasmidextraktion

Um das PCR-Produkt im pCR-Vektor zu analysieren, wurde eine Miniprep (12.3.2.9) mit 5 ml Ausgangskultur durchgeführt. Dazu wurd pro 5 ml LB-Medium, das 100 µg/ml Ampicillin (12.2.3) enthielt, eine weiße Kolonie von den Platten gepickt und über Nacht bei 37 °C und 250 rpm geschüttelt. Da für die Transfektion der HEK-Zellen viel mehr CCL20-DNA benötigt wurde als für die Plasmidanalyse, wurde eine Maxiprep (12.3.2.10) mit 80 ml Übernachtkultur durchgeführt.

12.3.2.9 Miniprep

Die Plasmidextraktion erfolgte mittels dem Pure Link Quick Plasmid DNA Miniprep Kit

Die Plasmidextraktion erfolgte mittels dem Pure Link Quick Plasmid DNA Miniprep Kit