2018年1月2日
复杂性 体内 系统使得区分 Notch 受体的激活与抑制变得困难 转- 和 顺式-配体。在此,我们介绍一种基于 体外 用于定性与半定量评估结合能力的细胞聚集实验 果蝇 Notch 到 转-配体与 顺式-配体。
本聚集实验的总体目标是评估 Notch 受体与反式配体的结合及其被顺式配体抑制的情况。该方法有助于回答一个关键问题:遗传或药理学因素将如何影响 Notch 受体与其配体的结合,并进而改变信号传导?该技术的主要优势在于,能够同时评估 Notch 受体与其配体之间的反式结合和顺式结合。
有趣的是,在不涉及内源性配体重叠效应的情况下,开始检测时先将信号接收细胞离心沉淀,然后重悬于Schneider培养基中。使用血细胞计数板手动计数细胞。
在六孔板的每个孔中,分别接种五次方10的S2细胞和稳定的S2-Notch细胞,每孔加入1毫升Schneider培养基。接着,向每孔加入7.5微克双链RNA,并在25°C下孵育细胞24小时。然后加入0.7毫摩尔硫酸铜以诱导Notch表达,并将细胞在25°C下继续孵育三天。
孵育后,使用血细胞计数板手动计数信号发送细胞。将5×10⁶个稳定细胞接种至6孔板的每孔中,每孔加入1毫升添加物的Schneider培养基。然后加入0.7 mmol/L硫酸铜以诱导配体表达,并将细胞在25°C条件下孵育3小时。
通过轻柔吹打收集经双链RNA处理的S2-control和S2-Notch细胞。将每孔2.5 × 10⁵个细胞接种至24孔板中。向补充了添加剂的Schneider培养基中加入5 × 10⁵个稳定的S2-Delta或S2-Serrate Tomato细胞,终体积为200 µL。
将培养板置于150 rpm的摇床上。一分钟后,混匀每孔中的内容物,取出20 µL进行聚集体计数。同时,在倒置显微镜下使用10倍物镜拍摄代表性图像。
为了观察细胞,将相机安装在显微镜上,并连接软件以获取图像。使用血细胞计数板手动计数聚集体。将培养板置于摇床上。
在聚集开始后5分钟和15分钟时重复进行图像采集和计数。通过计算每毫升S2细胞与S2-Delta或S2-Serrate Tomato细胞之间的聚集体数量(作为背景对照),以及每毫升S2-Notch细胞与S2-Delta或S2-Serrate Tomato细胞之间的聚集体数量,进行反式结合定量分析。将信号接收细胞接种于6孔板中,每孔加入1毫升补充型Schneider培养基,每孔接种5 × 10⁵个S2细胞。
向每个孔中加入 7.5 µg 双链 RNA,并将培养板在 25 °C 下孵育 24 小时。孵育后,使用商用转染试剂对经双链 RNA 处理的细胞进行共转染,每孔总 DNA 浓度为 2 µg。将瞬时转染的 S2 细胞在 25 °C 下孵育 24 小时。
第二天,加入0.7毫摩尔的硫酸铜以诱导Notch及其配体的表达,在25摄氏度下孵育三天。按照前文所述方法制备信号发送细胞。最后,按照前述方法进行信号发送细胞与信号接收细胞的聚集实验。
在1至5分钟之间,聚集体数量出现急剧增加。随后,聚集体数量继续增加至30分钟,但增速减缓。在三个时间点显示聚集情况的图像表明,经EGFP双链RNA处理的S2-Notch细胞与S2-Delta细胞形成聚集体,且聚集体数量随时间推移而增加。
相比之下,经sham和双链RNA处理的S2-Notch细胞形成聚集体的速度更快,且聚集体更大、数量更多,表明降低shams水平可增强Notch与Delta的反式结合。将等量的Notch和Delta表达载体转染至S2细胞后,这些细胞与S2-Delta细胞之间形成的聚集体数量显著减少。
此外,顺式 Delta 含量的减少会导致聚集体数量增加,表明在本实验所用的 Notch/顺式 Delta 比例范围内,顺式 Delta 能够以剂量依赖的方式抑制 Notch 与反式 Delta 之间的结合。对相对聚集程度的定量分析显示,在 EGFP 和对照双链 RNA 处理条件下,对聚集的抑制作用相当。
所有试剂准备好后,该检测操作简便,可在几小时内完成。
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本研究提出了一种利用体外细胞聚集实验评估果蝇Notch受体与反式配体结合及其被顺式配体抑制的实验方案。该方法旨在阐明遗传或药物因素对Notch信号通路的影响。
理解 Notch 信号通路中反式激活与顺式抑制之间的平衡,对于发育通路及肿瘤学中的靶点验证至关重要。该检测方法通过分离受体-配体结合事件,避免内源性配体干扰,从而实现机制层面的风险评估,支持在早期发现阶段对结果的可预测性判断。其半定量读数有助于针对影响 Notch-配体相互作用的调节因子作出推进或终止的决策。
该检测适用于从靶点验证到先导化合物筛选的整个发现过程,所提供的结合数据可为调节剂筛选的检测设计提供依据。