2011年3月3日
在这里,我们展示了如何使用接近结扎含量(解放军),与抗体结合的可视化骨形态发生蛋白(BMP),在固定的细胞信号。这种技术允许我们遵循激活效应的复合物的内源性BMP的核积累和BMP4的刺激下,他们的水平随着时间的推移进行量化。
以下实验的总体目标是可视化和量化组织培养细胞中的 BMP 信号传导。BMP 与细胞表面的受体结合,磷酸化 3 个、smad 效应子、smad 1 个、smad 5 和 SMAD 8 个。它们与 smad 4 形成复合物,并转位到细胞核,在那里它们协调转录。
在这里,我们使用 PLA 来可视化组织培养细胞中内源性 SMA 效应子和 smad four 之间形成的复合物,无论是否受到 BMP 刺激。首先使用两种一抗,其中一种识别所有三种磷酸化的 smma 效应子,另一种识别 smad 四种称为 PLA 探针的二抗,每种探针都有一条独特的短 DNA 链,与 PLA 探针附近的一抗结合。DNA 链通过随后添加两个形成环的 DNA 寡核苷酸相互作用。
这些通过酶连接连接在一起并形成一个环,在扩增反应后通过滚环复制被扩增。标记的互补寡核苷酸探针的杂交突出显示了与每个环化的扩增相关的产物荧光斑点。DNA 产物很容易看到。
在荧光显微镜下观察时,这些斑点对应于效应子、seds 和 smad four 之间的复合物,这表示细胞中活跃的 BMP 信号传导。与现有方法相比,PLA 的主要优点是易于使用、灵敏度高且无背景,可用于原位量化活性 BMP 信号转导。BMP 通路对于多个器官和组织的发育以及包括干细胞增殖和分化在内的过程至关重要。
PLA 可用于解决有关 BMP 信号动力学、水平和亚细胞定位的关键问题,也可用于诊断。由于该途径是多种疾病的基础,因此 BLA 可用于研究 BMP 的其他信号交易成分或其他途径,并且可以适应于组织切片或整个胚胎的工作。为了开始原位邻近连接测定,准备细胞培养物 Neuro 两个 A 细胞在补充有 10% FBS、1 次非必需氨基酸、1 次丙酮酸和 1 次 L 谷氨酰胺的 GMEM 中培养。
使用胰蛋白酶分液细胞,每孔接种 15, 000 至 20, 000 个细胞。在 16 孔室载玻片中,将细胞在 37 摄氏度下在加湿的 5% 二氧化碳培养箱中孵育 24 小时。24 小时后。
用补充的无血清 GMEM 替换培养基,再孵育 2 到 3 小时以获得对照。在第二次孵育后,在正常培养物和条件下保留三个带有细胞的孔。通过用 2 微摩尔背吗啡处理细胞来抑制 BMP 通路,或通过用 BMP 4 处理细胞 10 至 60 分钟来诱导信号传导。
细胞刺激后,从孔中吸出培养基,并用 PBS 轻轻洗涤细胞以避免细胞分离。不要将 PBS 直接移液到细胞上。然后吸出 PBS 并去除腔室,但将硅留在孔周围。
向孔中加入 50 微升新鲜制备并过滤的 4% 对甲醛,并在室温下孵育 10 分钟,不要搅拌。固定后,在 copin 罐中,在室温下用 PBS 洗涤细胞 5 分钟,同时搅拌。重复洗涤两次,总共洗涤 3 次。
接下来,在 copin 罐中用 0.5% Triton X 100 的 PBS 溶液渗透细胞,并在室温下孵育 10 分钟,不要搅拌。然后用 0.05% 吐温 20 和 TB S3 洗涤细胞,每次洗涤 5 分钟,在偶联罐中搅拌。通过轻敲载玻片以去除最终洗涤液来启动封闭程序。
注意不要让细胞干燥。为每个解决方案添加一滴 DUO 链接。将细胞在封闭液中于 37 °C 下在预热的加湿室中孵育 30 分钟,该加湿室由装有蒸馏水的空移液器吸头盒组成。
为了制备一抗溶液,在 duo link two 抗体稀释剂中稀释抗磷酸化 smad 1、5、8 和抗 SMAD 4、1 至 100。单独使用和组合使用每种抗体。现在轻敲载玻片,从载玻片上去除封闭溶液,并将 40 μL 抗体溶液添加到适当的孔中,只能包括阴性对照和稀释剂。
快速执行此步骤,以免细胞变干。现在将载玻片在 37 摄氏度下在预热的加湿室中孵育 1 小时。在孵育过程中,用稀释剂稀释两个 PLA 探针。
对于每个反应,混合 8 微升每个探针和 24 微升稀释剂,使探针在溶液中稀释 1 至 5 倍。孵育 1 小时后,轻敲一抗溶液,用 Duo link 洗涤玻片 2 次,在 Wash Buffer a 中室温下洗涤 5 分钟,并在偶联瓶中搅拌。洗涤完成后,从载玻片上轻敲剩余的洗涤缓冲液 A,并向每个载玻片中加入 40 微升 PLA 探针溶液。
现在,将载玻片在 37 摄氏度下在预热的加湿室中孵育。1 小时,二重奏连接到连接原液并准备连接混合物的体积。首先涡旋 duo link 到连接原液中,然后在高纯度水中稀释至一倍。
考虑到在该溶液中加入 1 比 40 的连接酶,每孔需要 40 微升的混合物。孵育后,从载玻片上敲掉 PLA 探针溶液,然后用洗涤缓冲液洗涤两次。A 在室温下搅拌 5 分钟,在最后一次洗涤期间在偶联瓶中搅拌,取出冷冻块中的 Duo link 连接酶,然后将其加入连接溶液中,最终稀释度为 1 至 40 并涡旋。
现在从载玻片上敲掉最终体积的洗涤缓冲液 A,并加入 40 μL 的连接物。与酶混合,同时 l。将玻片在预热的湿度箱中孵育 30 分钟。
在 37 摄氏度下解冻 DUO Link 扩增储备液,并在孵育过程中将 DUO Link 扩增储备液稀释至一倍,因为它们对光敏感,因此将试剂置于避光处。连接步骤完成后,轻敲溶液,用洗涤缓冲液 A 在室温下洗涤玻片两次,每次 2 分钟,最后一次洗涤时在偶联瓶中搅拌,将 duo link 聚合酶添加到扩增溶液中,最终稀释至 1 2 80 并涡旋。敲掉洗涤缓冲液后,向每个孔中加入 40 μL 混合的扩增,并将玻片在黑暗的预热湿度室中于 37 摄氏度下孵育 100 分钟。
扩增孵育完成后,从载玻片上拍下聚合酶溶液,在洗涤缓冲液 B 中洗涤两次,每次洗涤 10 分钟,在偶联罐中加入植物,在此步骤中保持载玻片避光,因为试剂对光敏感。在 0.1 倍洗涤缓冲液 B 中浸入两次洗涤后,现在从 16 中完全去除硅。好吧,然后以大约 40 微升的二重奏滑动。
用 dappy 连接到盖玻片上的封固剂,轻轻地将其放在样品上,轻轻按压,使盖玻片下方没有气泡,使用指甲油将盖玻片固定并密封在载玻片上,至少在 15 分钟前成像。这些是用两个微摩尔背吗啡(BMP 通路的抑制剂)处理或用 25 ng/mL 处理的细胞的共聚焦图像。BMP 4 持续 60 分钟。
使用抗磷酸化 Smad 1、58 和 Smad 4 的抗体检测活性 smad 复合物,并被视为红点。细胞核被 dpi 保持蓝色。使用 DUO link 图像工具软件对 PLA 信号进行计数,图中显示了每个细胞核中的平均点数。
当单独使用任一一抗时,未见染色,表明没有发现 PLA 探针和随后的寡核苷酸连接。同样,在另一个发出两种一抗的阴性对照中未检测到斑点。在神经两个 A 细胞中,SDS 页面免疫印迹显示未处理和 BMP 处理的细胞中磷酸化相关的 SMAD 1 5 8。
然而,在用背吗啡处理的细胞中,磷酸化 smad 的水平显着降低。抗 PCNA 抗体提供上样对照。观看本视频后,您应该对如何遵循我们建议的步骤和设置有很好的了解,以便在固定细胞后不到 6 小时内获得结果。
总之,这些步骤是阻断一抗孵育、PLA 概率孵育、连接扩增、安装成像。
本研究展示了使用邻近连接分析(PLA)来可视化固定细胞中的骨形态发生蛋白(BMP)信号传导。该技术允许在BMP4刺激下随时间量化BMP活化的效应复合物。
Detection of endogenous BMP signaling effector complexes using in situ PLA provides a sensitive, quantitative readout of pathway activation in fixed cells. This enables mechanistic de-risking of BMP-targeted therapeutic hypotheses by distinguishing between phosphorylation and functional complex formation. The assay supports target validation and assay development in early discovery by delivering spatially resolved, background-free quantification of signal transduction events.
The assay fits within the discovery continuum from target hypothesis testing through lead identification to preclinical validation by providing a quantitative, spatially resolved readout of BMP signal transduction competence.