نقدم هنا، بروتوكولا لتصوير الخلية الحية TGF-β/Smad3 مما يشير إلى النشاط باستخدام نظام مراسل إتش. هذا النظام تعقب النشاط الترانسكربتي في الوقت الحقيقي، ويمكن تطبيقها على كل واحدة من الخلايا في المختبر وفي الحيوانات الحيةالنماذج.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
نقدم هنا، بروتوكولا لتصوير الخلية الحية TGF-β/Smad3 مما يشير إلى النشاط باستخدام نظام مراسل إتش. هذا النظام تعقب النشاط الترانسكربتي في الوقت الحقيقي، ويمكن تطبيقها على كل واحدة من الخلايا في المختبر وفي الحيوانات الحيةالنماذج.
تحويل عامل النمو مما يشير إلى بيتا (TGF-β) ينظم العديد من الوظائف الهامة المطلوبة للتوازن الخلوية ويوجد عادة overexpressed في العديد من الأمراض، بما في ذلك السرطان. TGF-β بشدة تورط في ورم خبيث خلال أواخر مرحلة تطور السرطان، تفعيل مجموعة فرعية خلايا السرطانية الكثيرة الارتحال والغازية. الأساليب الحالية للإشارات تحليل مسار التركيز على نماذج نقطة النهاية، والتي غالباً ما تحاول قياس الإشارات وظيفة مخصصة للحدث البيولوجي ولا تعكس الطابع التدريجي لهذا المرض. هنا، علينا أن نظهر إتش رواية مراسل نظام محدد للمسار TGF-β/Smad3 إرسال الإشارات التي يمكن الكشف عن التنشيط النسخي في الخلايا الحية. استخدام مراسل الإعلانية-كاجا12-Td-توم ، يمكننا أن نحقق معدل إصابة بنسبة 100% من جمعية نجمة داود الحمراء-ميغابايت-231 الخلايا ضمن 24 ساعة في المختبر. يسمح استخدام مراسل الفلورسنت لتصوير خلايا حية في الوقت الحقيقي مع التعرف المباشر من الخلايا النشطة ترانسكريبتيونالي. تنشيط الخلايا المصابة مع TGF-β يعرض مجموعة فرعية فقط من الخلايا التي يتم ترانسكريبتيونالي النشط والمشاركة في الوظائف البيولوجية المحددة. يسمح هذا النهج بخصوصية عالية وحساسية على مستوى خلية واحدة تعزيز فهم الوظائف البيولوجية المتصلة ب TGF-β الإشارات في المختبر. Smad3 يمكن أيضا أن يكون النشاط الترانسكربتي عنها في فيفو في الوقت الحقيقي من خلال التطبيق الإعلانية-كاجا12-لوك المراسل. الإعلانية-كاجا12-لوك يمكن أن يقاس بنفس الطريقة كخطوط الخلايا لوسيفراس ستابلي transfected التقليدية. يمكن تحليلها من خلال تصوير إيفيس التقليدية Smad3 النسخي نشاط الخلايا مزروع في فيفو ورصدها لايف أثناء تطور الورم، تقديم رؤية فريدة من نوعها في ديناميات مسار الإشارات TGF-β. لدينا بروتوكول وصف نظام تسليم مراسل مفيد السماح للتصوير الفائق السريع للخلايا الحية مما يشير إلى مسارات في المختبر و في فيفوعلى حد سواء. ويمكن توسيع هذا الأسلوب على مجموعة من الصور على أساس فحوصات ويعرض كنهج حساسة واستنساخه للبيولوجيا الأساسية والتنمية العلاجية.
تحويل عامل النمو بيتا (TGF-β) هو سيتوكين أساسي المتورطين في التنمية البشرية أن الإشارات عبر هيتيروديميريك معقدة تتألف من النوع الثاني، والنوع الأول من مستقبلات1. ملزم بكتابة مستقبلات الثاني النتائج في التوظيف والفسفره من نوع أنا مستقبلات، الذي بدوره فوسفوريلاتيس المصب Smad2/3 البروتينات2،3. تنشيط هذه Smad2/3 ربط البروتينات Smad4، تشكيل مجمع translocates إلى النواة، وينظم الجينات النسخ4. تحت شروط التماثل الساكن TGF-β/سمد مما يشير إلى أحكام تنظم؛ ومع ذلك، في العديد من الأمراض، مسار الإشارات هو رفع الضوابط التنظيمية و overexpressed غالباً ما تؤدي إلى تطور المرض5،،من67. أظهرت الدراسات الأخيرة أن الاستجابة الخلوية إلى TGF-β ايربان والفئات السكانية الفرعية TGF-β/سمد الخلايا النشطة المسؤولة عن الوظيفة البيولوجية ب طريقة تعتمد على الوقت8،9. تحليل الخلوية المشتركة مما يشير إلى TGF-β/سمد ينطوي على استخدام نقطة نهاية ثابتة فحوصات أن توفر سوى لقطة نشاط الخلوي وغالباً ما قوانتيتاتي TGF-β/سمد تأثير متوسط10. هذه الأساليب، ومع ذلك، قد لا بدقة تمثل تصرفات الجزيئية TGF-β/سمد إشارات في حالة فسيولوجية أثناء تطور المرض. التقاط الصورة القائمة على تحليل الخلايا الحية ديناميات العمليات الخلوية والبيولوجية مع فهم المكانية والزمانية.
أن هدفنا التوصل إلى أسلوب الفائق حساسية لتصوير الخلايا الحية من TGF-β/سمد مما يشير إلى استخدام الكواشف المستندة إلى إتش. هنا، نحن المصابين خط خلية سرطان الثدي البشرية MDA-ميغابايت-231 إتش التعبير عن تسلسل ربط الحافز كاجا Smad3 ولوسيفراس (لوك) أو الجينات مراسل Td-الطماطم (Td-توم). توفر أنظمة مراسل أدينوفيرال طريقة رخيصة وسريعة لإدخال بلازميد التي يمكن أن يسفر عن معدل إصابة بنسبة 100% في خطوط خلايا السرطان. نظم مراسل أدينوفيرال كما طبقت بنجاح إلى خطوط الخلايا التي يصعب على ترانسفيكت مع بلازميد التقليدية11. في هذا البروتوكول ونحن سوف تصف عملية استنساخه وموسع لتحقيق تصوير الخلايا الحية لمسار TGFβ/سمد الإشارات في الجسم الحي وفي المختبر.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ووافقت جامعة "ملبورن الحيوان الأخلاقيات اللجنة" جميع التجارب على الحيوانات.
ملاحظة: متجهات البروتوكول التسلسل والبناء وتوليد أدينوفيرال فالإعلان-CMV-Td-توم، فالإعلان-CMV-التجارة والنقل وفالإعلان-كاجا12-لوك/Td-توم تم وصفه سابقا11،12، 13. جميع ناقلات متوفرة تجارياً.
1-فيروس عيار التصميم باستخدام 50% زراعة الأنسجة الجرعة المعدية (تسيد50)
2. تصميم موي إتش
3-توصيل مزدوج-إتش في الخلايا المفردة لايف
4-يعيش وحيد الخلية إشارات في التئام الجروح الإنزيم
5. في المختبر بالانزيم لوسيفراس
6-خلية التحضير للعيش مما يشير إلى التصوير في فيفو
7-أورثوتوبيك غرس
8-تصوير IVIS
9-بيانات التحليل
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعيش خلية مفردة التصوير في المختبر
لإجراء تقييم دقيق لتفعيل TGF-β/سمد الإشارات في الخلايا المفردة باستخدام الكواشف إتش أساس، من المهم أولاً تحديد أمثل تعدد للعدوى (وزارة الداخلية) لكل خط الخلية. يتم تحديد وزارة الداخلية الأمثل عند 100% خلايا إيجابية للإصابة أدينوفيرال مع أي آثار سيتوباثيك أو السامة للخلايا الحالية. لتحديد هذا، استخدمنا مراسل الإعلانية-CMV-Td-توم مؤثرا نشطة التي تصرفت كعلامة للعدوى الإيجابية. تم زي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
قمنا بتطوير تقنية للسماح للتصوير في الوقت الحقيقي من إشارات TGF-β/Smad3 في الخلايا الحية المفردة. باستخدام هذا الأسلوب الرواية، سابقا حددنا عدد سكان الفرعية للخلايا مع دينامية النشاط النسخي TGF-β/Smad3 الذي ارتبط بغزو المحسنة والهجرة8. يحسن هذا الأسلوب على الاختبارات التقليدية للإشارات TGF-β، مثل البقع الغربية من الفسفرة Smad3 واستهدفت TGF-β التعبير الجيني، بالاستيلاء على عدم تجانس من TGF-β/Smad3 الإشارات داخل السكان الورم وتسليط الضوء على أهمية البيولوجيا خلية مفردة. بالإضافة إلى ذلك، أساليب بديل...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
واضعي التقرير لا تضارب في المصالح.
وأيد هذا العمل منح مقدمة من "الوطنية للصحة" ومجلس البحوث الطبية (NHMRC) لبعض ح. تمبو مستلم "جائزة أستراليا العليا" من "الحكومة الأسترالية" و "أن هندرسون منحة دراسية" أعلى حتى من "الأسترالية الروتاري الصحة" في شريك مع منظمة الروتاري تيمبليستووي وتناول العشاء لعلاج.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| DMEM | ThermoFisher | 1881024 | دافئ في 37 درجة ؛ C حمام مائي قبل الاستخدام |
| مصل الأبقار الجنيني | Scientifix Life | FBS500-S | معطل الحرارة قبل الاستخدام |
| المؤتلف البشري TGF- & بيتا ؛ 1 | PEPROTECH | 100-21 | Aliquot في DDW لجعل التركيز النهائي عند 10 مجم / مل |
| Hoechst-33258 | Tocris Bioscience | 5117 | تمييع في PBS لجعل التركيز النهائي عند 1 & mu ؛ لتر / مل |
| Luciferase Reporter Assay Kit | Promega | 197897 | تمييع 5x في PBS قبل الاستخدام |
| مقياس الإضاءة | Promega | 9100-002 | |
| الفحص المجهري الفلوري التباين | للطور أوليمبوس | IX50 | |
| طرد مركزي | eppendorf | 5810 R | |
| VivoGl Luciferin | Promega | P1041 | |
| IVIS Lumina III In Vivo نظام التصوير | PerkinElmer | CLS136334 | |
| 0.5٪ Trypsin-EDTA (10x) | ThermoFisher | 15400-054 | Diltue إلى 0.05٪ (1x) في |
| تحلل ثقافة الخلايا PBS 5x كاشف | Promega | E153A | تمييع إلى 1x في DDW |
| 10٪ فورمالين | سيجما-ألدريتش | F5554-4L | |
| HEK 293A | ThermoFisher | R70507 | |
| MDA-MB-231 | ATCC | CRM-HTB-26 | |
| PRKDC-SCID | مركز الموارد الحيوانية | SCIDF6 | |
| Matrigel | Corning | 354234 | |
| Isoflurane | Zoetis | 26675-46-7 | |
| الإيثانول | كيمياء الإمداد | EA043-10L-P | |
| Refresh Night Time | Allergan | 1750D | مرهم تشحيم |
| العين< قوي>محلول | <قوي>التركيب | ||
| محلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS)NaH | 2PO4.2H2O (4 mM); NaHPO4 (16 mM); كلوريد الصوديوم (0.12M) | ||
| FBS-DMEM | 5٪ FBS معطل بالحرارة ؛ 10 مو ؛ جم / مل البنسلين. 100 مو ؛ جم / مل ستربتومايسين |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.