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Immunology and Infection

Molto multiplo, la risoluzione super-risoluzione delle celle T utilizzando la madSTORM

Published: June 24, 2017 doi: 10.3791/55997

Summary

Abbiamo dimostrato un metodo per l'immagine di molteplici molecole all'interno di nano-strutture eterogenee alla precisione di una singola molecola utilizzando il legame sequenziale e l'eluzione di anticorpi a fluorescenza.

Abstract

Imaging di strutture cellulari eterogenee utilizzando la microscopia di localizzazione a singola molecola è stata ostacolata da inadeguate capacità di localizzazione e di multiplexing. Utilizzando marcatori fiduciari a fluorescenza nano-diamante, descriviamo le procedure di correzione e di allineamento necessarie per ottenere un'elevata precisione nella microscopia di localizzazione singola molecola. Inoltre, viene descritta una nuova strategia di multiplexing, madSTORM, in cui molecole multiple sono mirate nella stessa cellula usando sequenziali e eluendo degli anticorpi fluorescenti. MadSTORM è dimostrato su una cellula T attivata per visualizzare le posizioni di diversi componenti all'interno di una struttura a più proteine ​​legata alla membrana chiamata microcluster del recettore cellulare T. Inoltre, viene discussa l'applicazione di madSTORM come strumento generale per la visualizzazione di strutture multi-proteine.

Introduction

Sono state sviluppate varie tecniche di microscopia super-risoluzione per superare il limite di diffrazione della microscopia leggera (~ 200 nm). Tra queste è una categoria di tecniche chiamate microscopia di localizzazione singola (SMLM) che comprende microscopia di localizzazione foto-attivazione (PALM) e microscopia ottica stoccastica di ricostruzione (STORM). Le tecniche SMLM condividono l'uso di fluorofori che possono essere commutati tra stati (fluorescenti) e fuori (scuri / foto-commutati), consentendo la localizzazione sequenziale della fluorescenza da singole molecole 1 , 2 , 3 .

Grazie alla sua compatibilità con i coloranti e microscopi commercialmente disponibili, STORM diretto (dSTORM) è diventato una tecnica SMLM ampiamente adottata 4 . DSTORM riesce a raggiungere normalmente una precisione di localizzazione ~ 10 nm, definita come l'incertezza nel calcolo del centro di un diffractFunzione di diffusione a punti ioni-limitata (PSF). Tuttavia, nonostante l'alta precisione stimata utilizzando gli algoritmi di localizzazione 5 , 6 , 7 , un'accurata determinazione della posizione effettiva delle singole molecole è stata ostacolata da una serie di problemi. Innanzitutto, il movimento meccanico dello stadio microscopico durante l'acquisizione di immagini aggiunge un'incertezza significativa alla precisione di localizzazione. Poiché le immagini SMLM sono ottenute in migliaia di frame di scadenza, i movimenti nano-scala dello stadio microscopico possono compromettere in modo significativo la precisione dell'immagine finale super-risoluzione 8 . Per compensare il movimento della fase durante l'acquisizione dell'immagine, la deriva di fase è comunemente stimata dalla raccolta a regressione di localizzazioni binned dall'immagine stessa (correlazione incrociata) o localizzazioni sequenziali da marcatori fiduciali (correzione fiduciaria) 1 , 9 . CarnQuesti metodi richiedono l'ottimizzazione di più parametri per ogni stack di immagini e non possono rappresentare i movimenti di fase in scala temporanea come la vibrazione meccanica. Nano-particelle d'oro e perline fluorescenti multicolori sono state utilizzate come marcatori fiduciali in SMLM ma non sono foto-stabili e risultano in una precisione notevolmente inferiore dopo la correzione della deriva rispetto ai nano-diamanti fluorescenti (FND) In madSTORM 10 .

Oltre al limite di diffrazione, la microscopia leggera è ulteriormente limitata dai limiti spettrali. La visualizzazione simultanea di bersagli multipli richiede sonde fluorescenti con profili spettrali non sovrapposti, generalmente limitando la microscopia leggera a fluorescenza a 6 colori e SMLM a 2-3 colori 4 , 11 , 12 . Inoltre, l'aberrazione cromatica non lineare provoca un disallineamento di immagini multicolor, wChe richiedono procedure di allineamento estese utilizzando marcatori fiduciali multicolori 8 , 13 . Per ovviare a questi limiti, studi precedenti hanno ripreso obiettivi multipli con fotopolimerizzazione ripetuta o spegnimento chimico dei fluorofori sequenzialmente legati 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 . Mentre questi metodi possono superare i limiti spettrali della microscopia, il sbiancamento di fluorescenza è noto per essere un processo tossico 20 e uno sbiancamento prolungato o uno spegnimento può causare effetti collaterali indesiderati, come la perdita di reticolazione. Inoltre, l'accumulo di sonde fluorescenti potrebbe portare a blocchi sterici di siti di legame nel campione, impedendo la multiplexing su larga scala e il targeting robusto di epitopi. Per evitare tali interferenze steriche, un recente sHa ottenuto la multiplexing utilizzando uno scambio stocastico di frammenti proteici liberamente diffusi 21 . Mentre questo metodo consente una densa etichettatura delle strutture cellulari, richiede un'ampia preparazione biochimica per isolare i frammenti peptidici, non individuare posizioni singole molecole e non agevolmente agevolare il multiplexing su larga scala utilizzando sonde commercialmente disponibili. Presentiamo un protocollo video dettagliato che descrive il legame sequenziale e l'eluzione di anticorpi fluorescenti per l'imaging dSTORM (madSTORM) multiplexato con dimensioni corporee e l'utilizzo di nano diamanti fluorescenti per ottenere una corretta correzione e allineamento della deriva.

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Protocol

Attenzione: Prima dell'utilizzo, consultare tutti i fogli di sicurezza relativi ai materiali di sicurezza (MSDS). Molte delle sostanze chimiche utilizzate in questo protocollo sono tossiche e cancerogene. Utilizzare tutte le appropriate pratiche di sicurezza durante l'esecuzione del protocollo, compresa l'uso di controlli ingegneristici (cappa di fumo, custodia di guanto) e dispositivi di protezione individuale (occhiali di protezione, guanti, cappotto di laboratorio, pantaloni lunghi, scarpe chiuse).

1. Imaging multiplo delle cellule T attivate

  1. Anticorpi coniugati direttamente con il colorante Alexa-647 (A647) utilizzando il kit di etichettatura anticorpo Alexa 647. Seguire il protocollo di etichettatura fornito dal produttore.
    NOTA: La dialisi della soluzione anticorpale in 1x PBS è raccomandata prima di questo passaggio per aumentare l'efficacia dell'etichettatura dei contrassegni.
  2. Spin ha etichettato gli anticorpi per 5 minuti a 20,800 rcf e raccoglie il surnatante per rimuovere gli anticorpi aggregati.
  3. Preparazione di copertine fluorescenti a nano diamante Seguire le camicie a 8 pozzetti (vedi reattivo / elenco di materiali) con 250 μl di polietilen-l-lisina (PLL) di 0.01% per 15 min, aspirare e asciugare a 65 ° C per 30 min. (Nessun risciacquo prima dell'essiccazione).
  4. Preparare una diluizione di 100 nm FND in 1x PBS. Prova le varie diluizioni per assicurare che le FND siano abbastanza visibili in ogni campo di vista nel punto 1.2.7 (usiamo una diluizione 1: 200 di FND fornite dal produttore).
  5. Vortice i FND diluiti per 1 minuto.
  6. Sonicare il surnatante FND per 30 s ad alta potenza.
  7. Incubare il supernatante FND sonico in una camera di copertura a 8 pozzetti rivestiti con PLL per 30 minuti a temperatura ambiente.
  8. Lavare 5x con 1x PBS e visualizzare la camera con FND ricoperta con eccitazione laser da 647 nm sul microscopio TIRF. Idealmente, 4-10 FND individuali dovrebbero essere visibili in un campo di vista data l'opportuna diluizione di FND nel punto 1.2.2 (stiamo usando un obiettivo 100X con 256 x 256 impostazioni di pixel della fotocamera per produrre 61 x 61 μm campo di vista) Con aAlmeno un FND presente in ogni quadrante del campo dell'immagine. Se i FND sembrano essere raggruppati ( cioè FNDs con un segnale significativamente più alto rispetto ai FND circostanti e una funzione di diffusione di punti superiori a 200 nm), centrifugare FND a 6.800 rcf per 1 min e ripetere la procedura di rivestimento utilizzando il supernatante FND.
  9. Aggiungere in ciascun pozzetto 250 μl di anticorpo anti-CD3 (10 μg / ml) e incubare per 1 ora a 37 ° C o per una notte a 4 ° C.
  10. Rimuovere la soluzione e aggiungere 1x PBS per 30 sec. Ripetere questo passaggio di lavaggio 5 volte (lavare 5 volte).
  • Attivazione delle cellule T Jurkat
    1. Spinare 1 ml di cellule T Jurkat a 800 rcf per 6 min e risospendere in 300 μl 1x soluzione HBS. Le cellule T Jurkat dovrebbero essere in una concentrazione di 0,5-1,0 x 10 6 cellule / ml prima della filatura. La soluzione 1x HBS è costituita da una soluzione salina di tampone HEPES con 1% di albumina di siero bovino come descritto in precedenza 22 .
    2. Aggiungere 150 μLDi 1x soluzione HBS in ciascun pozzetto e incubare a 37 ° C per 15 minuti.
    3. Aggiungere ogni 50 μL di cellule Jurkat T resuscitate a ciascun pozzetto e incubare per 3 minuti a 37 ° C.
    4. Aggiungere 300 μl di 4% di paraformaldeide ad ogni pozzetto e incubare per 30 minuti a 37 ° C.
    5. Lavare 3x con 1x PBS.
    6. Permeabilizzare le cellule aggiungendo 250 μl di soluzione 0.1% di Triton-X per 5 minuti a temperatura ambiente.
    7. Lavare 3x con 1x PBS.
    8. Aggiungere 250 μL di 1% di gelatina di pesce in 1x PBS a ciascun pozzetto per 30 minuti a temperatura ambiente.
    9. Lavare 3x con 1x PBS.
  • L'imaging ha attivato le cellule di Jurkat T usando madSTORM
    1. Aggiungere 200 μL di anticorpi etichettati a 0,1-0,5 μg / ml alle cellule fisse per 1 ora a temperatura ambiente.
    2. Lavare 5 volte con 1x PBS.
    3. Aggiungere 1 ml di tampone STORM e coprire la camera con una copertura in vetro per limitare l'esposizione all'aria. Il buffer STORM è stato descritto in precedenza 10 . Raccomandiamo maRe il nuovo buffer STORM per ogni ciclo di imaging e ruotare il buffer STORM a 20,800 rcf per 2 minuti per rimuovere i precipitati.
    4. Utilizzando una potenza laser di 647 nm in modalità TIRF, individuare una cella con almeno 3 FND nel campo visivo. Per aiutare a localizzare FNDs, l'eccitazione concomitante con laser da 568 nm può essere utilizzata per aumentare la luminosità del segnale FND.
      NOTA: Le prestazioni della correzione fiduciale media descritta nella sezione 2.1 migliorano con l'inclusione di più FNDs.
    5. Aumenta la potenza laser di 647 nm e acquisisce immagini. In genere acquistiamo 10.000 fotogrammi a 200 ms esposizione, laser da 125 mW 647 nm, obiettivo obiettivo 100X TIRF (1,49 NA), guadagno 100X EM (5 MHz a 16 bit, guadagno di conversione 1). I dettagli della nostra configurazione dell'immagine sono stati descritti in precedenza 10 .
    6. Lavare 5 volte con 1x TBS.
    7. Aggiungere 1 ml o(3,5 M MgCl2, 20 mM PIPES, 0,1% Tween-20, pH 6,5) e incubare a temperatura ambiente per 1 min.
    8. Ripetere l'eluizione 3 volte. (Le esatte condizioni di eluzione e il numero di risciacqui di eluizione necessari per rimuovere il segnale devono essere controllati per ogni anticorpo utilizzato).
    9. Lavare 3x con 1x TBS e aggiungere 1 ml di 1x PBS.
    10. Photobleach con laser a 647 nm ad alta potenza (125 mW) con laser da 405 nm a 2-5 mW per foto-attivare i coloranti A647 in stato scuro. Attendere che tutto il segnale rimanente da un anticorpo non eluso sia fotopolimerizzato. In genere questo richiede 2-5 secondi di esposizione laser. L'acquisizione di immagini di esempio (~ 100 fotogrammi) usando le impostazioni STORM in 1.3.5 dopo l'eluizione e la fotolibrazione è consigliata per confermare la rimozione del segnale.
      In genere rimuoviamo il 99,8% del segnale utilizzando questo metodo. Si consiglia di verificare l'efficienza di eluizione di ciascun anticorpo prima dell'uso in madSTORM come mostrato in precedenza 10 .
    11. Aggiungere 250 μl di 4% di paraformaldeide per 15 min. Questo prEventi reverse-crosslinking di molecole fisse nella cellula.
    12. Lavare 3x con 1x PBS.
    13. Ripetere i passaggi 1.3.1-1.3.12 per l'etichettatura sequenziale di più bersagli. La figura 1 mostra un'immagine composita di molecole multiple in una cellula T attivata Jurkat acquisita utilizzando madSTORM.
  • 2. Correzione di deriva e allineamento di stack di immagini multipli

    1. Correzione drift di pile di immagini madSTORM
      1. Aprire le immagini utilizzando ImageJ. Si consiglia di convertire i file di immagine in un formato TIFF prima di aprirsi in ImageJ. Utilizza ROI rettangolare per selezionare un singolo FND. Riprodurre l'intervallo di tempo per assicurarsi che il FND sia visibile in ogni struttura dello stack di immagini. Utilizza l'analisi di esecuzione nel plugin ThunderSTORM per localizzare l'FND. Per il metodo medio di correzione fiduciale descritto in 2.1.5, è importante che un singolo FND venga localizzato in ogni frame di immagine ( cioè il numero di picchi identificati dovrebbe essere eQual al numero di fotogrammi).
      2. Se il FND non è identificato in ogni fotogramma, seleziona un altro FND. Se si trovano picchi multipli in un unico fotogramma, rimuovere il picco che devia maggiormente dai picchi precedenti.
      3. Ripetere 2.1.2 per ogni FND nello stack di immagini. Tenga presente che alcuni FND non devono essere inclusi nel processo di correzione della deriva in modo che possano servire da indicatore indipendente per la precisione di correzione della deriva come descritto nel punto 2.1.7.
      4. Per una correzione di deriva più veloce e meno precisa, utilizzare la correlazione incrociata o gli algoritmi di correzione fiduciaria inclusi in ThunderSTORM per correggere le immagini FND. Tipicamente, utilizziamo 100 scomparti, 5 ingrandimenti e 0,1 fattori di correzione traiettoria per la correlazione tra croci e 10 rapporti di massima distanza, rapporto di visibilità da 0,1 min, e fattore di levigatura traiettoria 0,01 per la correzione fiduciaria. La correlazione tra croce e la correzione fiduciaria forniscono un file di correzione che può essere applicato ad altri FND per verificare la precisione di correzione della deriva.
      5. Per una correzione più snella e più precisa della deriva, utilizzare l'algoritmo di correzione fiduciale (AFC) media come descritto in precedenza 10 . Questo processo non richiede l'ottimizzazione dei parametri e produce una precisione di localizzazione superiore rispetto a quella prevista dagli algoritmi di localizzazione SMLM. Tuttavia, la correzione media di deriva richiede almeno 4 FND e che i FNDs siano localizzati in ogni struttura dello stack di immagini. La correzione della deriva AFC si esegue meglio con l'inclusione di più FND perché un gran numero di FND localizzati ridurrà l'effetto distorsivo di un picco di outlier in un dato frame.
      6. Localizzare tutte le funzioni di diffusione punti all'interno dello stack di immagini utilizzando ThunderSTORM come descritto in precedenza 10 . In genere usiamo dimensione pixel di 100 nm, fotoelettroni per conteggio A / D di 4,28, livello base A / D count di 100, guadagno EM di 100, PSF: localizzazione Gaussiana integrata, raggio di montaggio a 5 pixel, metodo di adattamento massimo di probabilità e 1,3 Pixel sigma iniziale.
      7. Applicare il fattore di correzione della deriva acquisito da FND a localizzazioni dell'intero stack di immagini. Ispezionare visivamente l'immagine finale per assicurare una corretta correzione della deriva ( Figura 2 ). Il fattore di correzione della deriva risultante deve essere testato in modo indipendente su FND non incluse nella procedura AFC per misurare il livello di precisione di correzione della deriva. La precisione dei FND indipendenti corretti per la deriva dovrebbe essere vicina al valore medio di precisione / incertezza calcolato dall'algoritmo di localizzazione utilizzato nel passaggio 2.1.6.
      8. Ripetere i passaggi 2.1.1-2.1.7 per gli stack di immagini madSTORM di anticorpi sequenzialmente etichettati. Tieni presente che la localizzazione dello stesso set di FND in ogni stack di immagini madSTORM è fondamentale per la seguente procedura di allineamento.
    2. Allineamento delle immagini madSTORM
      1. Calcola la posizione centroid dei FND corretti drift in ogni immagine madSTORM. Per fare questo, trovare l'asse x medio e y poPer ogni FND localizzato e media le posizioni x e y medio di tutti i FND in ogni immagine madSTORM. L'algoritmo dettagliato per questo passaggio è stato descritto in precedenza 10 . Allinea immagini sequenziali di madSTORM usando le posizioni centroid di FND marker fiduciali. Per eseguire l'allineamento, calcolare l'offset tra due immagini madSTORM localizzate sottraendo la posizione centroid di FND nella seconda immagine madSTORM dalla prima. Quindi sottrarti la quantità di offset da tutte le localizzazioni nella seconda immagine madSTORM.
      2. Si consiglia di utilizzare la prima immagine madSTORM come immagine di riferimento e ripetere questa fase di allineamento tra il primo e il terzo, il primo e il quarto ecc. Testare la precisione di allineamento misurando l'offset tra le FND non incluse nel processo di allineamento. Grandi offset possono indicare che diversi gruppi di FND sono stati utilizzati per calcolare le posizioni centroid delle immagini sequenziali madSTORM.
      3. In caso affermativo, passare da 2.2.1 a 2.2.2Ripetere con lo stesso insieme di FND per eseguire l'allineamento.
        NOTA: vengono forniti codici personalizzati sia per la correzione della deriva AFC che per le procedure di allineamento.

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    Representative Results

    L'eluizione sequenziale e il metodo di colorazione sono stati utilizzati per produrre l'immagine madstorm multiplex di microclustri e altre strutture in una cella di Jurkat T attivata ( Figura 1 , allineamenti della cifra di controllo). Ogni immagine pseudo-colorata rappresenta un ciclo di imaging madSTORM acquisito nei passaggi da 1.1.1 a 1.3.13. Come descritto in precedenza 10 , il campo visivo dovrebbe essere monitorato per il segnale residuo di un precedente anticorpo non eluito per evitare la cresta tra i bersagli multipli. Inoltre, poiché l'efficienza di eluazione può variare tra gli anticorpi, l'ordine di multiplexing sequenziale deve essere disposto dal migliore contro il più puro eluito anticorpo per minimizzare il blocco sterico di epitopi. L'immagine madSTORM finale della figura 1 è stata corretta per la deriva e l'allineamento utilizzando marcatori fiduciari AFC e FND come descritto nella sezione 2.

    Figura 2A , 2B ) e da una cellula T Jurkat T attivata ( Figura 2C , 2D ). La correzione della deriva AFC è stata eseguita come descritto nei passaggi 2.1.1-2.1.8 utilizzando gli algoritmi forniti. In primo luogo, si consiglia l'ispezione visiva dell'immagine dopo la correzione della deriva ( Fig. 2C ) per garantire una corretta applicazione dell'algoritmo di correzione della deriva. In secondo luogo, è consigliabile misurare la deviazione standard delle localizzazioni in entrambi gli assi X e Y per confermare la precisione raggiunta da AFC. Come riportato in precedenza 10 , l'AFC in genere produce una migliore precisione rispetto a quella prevista da diversi algoritmi di localizzazione.

    Figura 1
    Figura 1: ( A B ) Immagine espansa della regione boxed in A. Barra di scala = 500 nm. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

    figura 2
    Figura 2: Immagine SMLM di un singolo FND localizzato in 30.000 frame di immagine ( A ) prima e ( B ) dopo la correzione della deriva con una correzione fiduciale media. Barre di scala = 20 nm (A e B). Immagine SMLM di una cellula di Jurkat T attivata colorata wiL'anticorpo anti-fosforilato anti-fosforilato SLP76 (Y128) e gli indicatori fiduciari FND ( C ) prima e ( D ) dopo la correzione della deriva con una correzione fiduciaria media. Barra di scala = 2 μm. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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    Discussion

    Le procedure di multiplexing sequenziali, di correzione della deriva e di allineamento in madSTORM consentono una visualizzazione precisa e altamente multipleplazionale delle strutture eterogenee nelle cellule. 10 Inoltre, madSTORM evita le limitazioni di STORM multicolore, come l'aberrazione cromatica e le proprietà di scambio fotovoltaico / emissioni sub-ottimali di coloranti rossi non lontani 9 , 12 . Poiché la fase di eluizione riduce significativamente l'interferenza sterica da anticorpi sequenzialmente vincolati, può essere utilizzato per la riproduzione ripetuta di campioni di cellule oltre i 6-10 cicli di imaging multiplexo ottenuti con le precedenti tecniche 9 , 15 e 21 . Inoltre, le fasi sequenziali di eluizione e di colorazione non sono limitate a SMLM e possono essere utilizzate per altre tecniche di imaging come la microscopia confocale, la microsoppi a due fotoni e la SIM. Tuttavia, dato che folleTORM è una tecnica di immunostaining sequenziale, questa tecnica è limitata dalla disponibilità di anticorpi per ogni molecola mirata. Ogni anticorpo deve essere accuratamente testato per garantire la specificità, l'efficacia di etichettatura e la capacità di eluizione.

    Le impostazioni di acquisizione di madSTORM sono state scelte per massimizzare la rilevazione di singoli eventi di scambio fotografico, consentendo di raggiungere una precisione di localizzazione media di 2,5 nm. Tuttavia, l'alta precisione viene a scapito del tempo, che richiede ~ 3 ore per ogni ciclo di imaging madSTORM come discusso in precedenza 10 . Per una maggiore acquisizione di immagini con precisione di localizzazione minore (5-10 nm), si consiglia un tempo di esposizione più breve e un guadagno superiore di EM ( es. Esposizione di 20 ms, guadagno 300X, 17 MHz a 16 bit, guadagno di conversione 3). Inoltre, per ogni ciclo di imaging madSTORM è possibile eseguire l'imaging multicolore ( ad esempio Atto-488, Alexa-568 e Alexa-647 nm) per aumentare la scala di multiplexing, sebbene wiUna diminuzione della precisione di allineamento dovuta all'aberrazione cromatica.

    Abbiamo eseguito con successo fino a 25 giri di imaging madSTORM utilizzando questo protocollo. Poiché l'intera procedura viene eseguita con la camera di coperchio montata sullo stadio del microscopio, è importante fissare la camera del coperchio nella stessa posizione. Per farlo utilizzare la modalità di messa a fuoco automatica e montare la camera sullo stadio del microscopio utilizzando i morsetti metallici. Se si è verificata una significativa deriva di fase, utilizzare posizioni note di marcatori fiduciari FND per riconcentrare il campione cellulare.

    La visualizzazione simultanea di immagini madstorm allineate può essere difficile. Per visualizzare contemporaneamente 7 o più immagini madSTORM, utilizzare Color / merge canali in ImageJ per creare un'immagine composita pseudo-colorata. Per 8 o più immagini, è consigliabile catagorizzare le immagini madSTORM in diversi gruppi, unire ciascun gruppo in un'immagine composita e applicare un singolo colore LUT a ciascuna immagine composita.

    10 . Infine, per le FND a vacuità NV, l'intensità delle emissioni può essere ridotta fino a ~ 50% in situ dall'applicazione di un campo magnetico statico 23 . La diminuzione dell'intensità è approssimativamente lineare fino a ~ 500 Gauss a quel punto l'effecT satura. In pratica, l'intensità dei diamanti nel campo visivo può essere ridotta al grado desiderato portando un magnete permanente più vicino alla diapositiva del microscopio dall'alto.

    Infine, abbiamo ottimizzato il buffer di eluizione per la rimozione di anticorpi destinati alle componenti molecolari del microcluster a cellule T. MadSTORM non è limitato ai microclustri TCR, tuttavia, come microtubuli, mitocondri, F-actina, Vimentin e altre strutture molecolari sono state riprese utilizzando questa tecnica 10 . Per gli anticorpi destinati ad altri compartimenti cellulari, possono essere necessari altri passaggi per disturbare l'associazione di epitopi come la temperatura più elevata, il pH più basso e l'incubazione più lunga del tampone di eluizione. Al contrario, il tampone di eluizione può essere usato senza Tween-20 per contrastare le strutture sensibili delle membrane, impedendo la rottura delle interazioni non ioniche. In futuri esperimenti si prevede che la composizione del tampone di eluizione sarà su misura per singoli anticorpi tOttimizzare l'efficienza di eluizione e la conservazione del campione. Inoltre, oltre l'applicazione in cellule T attivate, madSTORM può essere fattibile con altri sistemi, compresi i complessi molecolari in vitro , i diversi tipi di cellule e le sezioni dei tessuti. Diversi parametri del protocollo madSTORM, come la fissazione, la permeabilizzazione, la colorazione degli anticorpi e la composizione del tampone di eluizione, dovranno essere adeguati per ogni sistema mirato.

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    Disclosures

    Non abbiamo niente da divulgare.

    Acknowledgments

    Ringraziamo Xufeng Wu per l'accesso al microscopio STORM. Questa ricerca è stata sostenuta dal Programma Intramurale di Ricerca del National Cancer Institute (NCI) Centro per la Ricerca sul Cancro e dal National Heart Lung and Blood Institute (NHLBI).

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    8 well coverslip chamber Lab-tek 155409
    0.1% Poly-L-Lysine solution Sigma-Aldrich P8920
    NV-100 nm Fluorescent Nano-diamond Adamas Red FND
    anti-CD3ε antibody BD Biosciences 555329
    Bovine serum albumin, Fraction V KSE Scientific 98-100P
    Triton-X Sigma-Aldrich T9284
    10% Paraformaldehyde EMS 15712 Carcinogen
    Gelatin from fresh water fish skin Sigma-Aldrich G7041
    Alexa 647 antibody labeling kit Thermo Fisher A20186
    Magnesium Chloride hexahydrate Sigma-Aldrich 138924
    PIPES Sigma-Aldrich P6757
    Tween-20 Fisher Scientific BP337-500
    2-Mercaptoethanol Sigma-Aldrich M7154 Highly toxic, air sensitive
    Cysteamine Sigma-Aldrich 30070 Highly toxic
    Cyclooctatetraene 98% Sigma-Aldrich 138924 Highly toxic, air sensitive
    10x PBS KD Medical RGF-3210
    10x TBS KD Medical RGF-3385

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

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    Immunologia Numero 124 Microscopia di localizzazione molecolare singola microscopia ottica stocastica di ricostruzione imaging multiplex nano diamante fluorescente microclastri
    Molto multiplo, la risoluzione super-risoluzione delle celle T utilizzando la madSTORM
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    Yi, J., Manna, A., Barr, V. A.,More

    Yi, J., Manna, A., Barr, V. A., Hong, J., Neuman, K. C., Samelson, L. E. Highly Multiplexed, Super-resolution Imaging of T Cells Using madSTORM. J. Vis. Exp. (124), e55997, doi:10.3791/55997 (2017).

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