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Methodenartikel

Einzelzell-Western-Blot zur Bestimmung der Zellheterogenität

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8. Juli 2025

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Quelle: Wang, L., et al., Quantifizierung der chemotaktischen Aktivität von Monozyten in vivo und Charakterisierung von von Blutmonozyten abgeleiteten Makrophagen. J. Vis. Exp. (2019).

Das Video beschreibt eine einzellige Western-Blotting-Technik, die die Zusammensetzung einzelner Zellen identifiziert, die auf einem einzelligen Western-Blotting-Chip in einer heterogenen Suspension eingefangen wurden. Die Technik detektiert die Fluoreszenzintensität des Fluorophors, das an einen Proteinmarker gebunden ist, der für die Zielzelle spezifisch ist.

Protokoll

1. Bestimmung der Zellzusammensetzung in der Zellsuspension mittels Einzelzell-Western-Blot-Analyse (scWB)

  1. Rehydrieren Sie den scWB-Chip vor der Verwendung in 15 mL 1x Suspensionspuffer in einer Petrischale für mindestens 10 Minuten bei RT.
  2. Geben Sie 1 ml der verdünnten einzelligen Suspension (10.000-100.000 Zellen/ml) in den rehydrierten Chip. Legen Sie die Oberfläche auf den Boden einer 10 cm großen Petrischale. Stellen Sie sicher, dass die Oberfläche flach eingestellt ist.
  3. Decken Sie die Petrischale mit einem Deckel ab, um ein Austrocknen zu verhindern, und lassen Sie die Zellen 5-15 Minuten lang durch einen Gradienten absetzen.
  4. Legen Sie den Chip unter ein Hellfeldmikroskop und inspizieren Sie die Vertiefungen bei 10-facher Vergrößerung.
    Anmerkung: Ungefähr 15-20 % der Mikrovertiefungen sollten von einer einzelnen Zelle belegt werden, und weniger als 2 % der Vertiefungen sollten 2 oder mehr Zellen enthalten.
  5. Kippen Sie die 10 cm große Petrischale, in der sich der Chip befindet, um 45 Grad.
  6. Waschen Sie den Chip mit dem 1x Suspensionspuffer, um nicht eingefangene Zellen von der Oberfläche des Chips zu entfernen, indem Sie vorsichtig von der Ober- zur Unterseite des Chips pipettieren. 3 Mal wiederholen.
  7. Bereiten Sie das einzellige Westerninstrument vor.
  8. Stellen Sie die Lysezeit, die Elektrophoresezeit und die UV-Erfassungszeit ein. Verwenden Sie die folgenden Einstellungen, um rekrutierte Makrophagen zu analysieren, die aus dem von der Basalmembran abgeleiteten Gelpfropfen gewonnen wurden: Lysezeit: 0 s; Elektrophoresezeit: 160 s; UV-Einfangzeit 240 s.
  9. Laden Sie den Chip vorsichtig in die Elektrophoresezelle des einzelligen westlichen Instruments, mit der Gelseite. Seien Sie vorsichtig, um die Gelseite des Chips nicht zu beschädigen.
  10. Gießen Sie den Lyse-/Laufpuffer in die Kammer und bedecken Sie den gesamten einzelligen Western-Chip vollständig. Starten Sie die Zelllyse.
  11. Führen Sie das scWB-Instrument mit der in 1.8 aufgeführten Einstellung aus.
  12. Sobald der Lauf abgeschlossen ist, geben Sie den Chip in eine 10 cm Petrischale und waschen Sie den Chip zweimal mit 1x Waschpuffer für 10 min bei RT.
  13. Verdünnungen des Primärantikörpers (Anti-Vinculin: 1:10; Anti-CD45: 1:15, Anti-CD11b: 1:20, Anti-F4/80: 1:10) in einem Gesamtvolumen von 80 μl Antikörperverdünnungsmittel vorbereiten (Mischung aus 8 μl Antikörper 1 plus 8 μl Antikörper 2 plus 64 μl Verdünnungsmittel).
  14. Geben Sie 80 μl der primären Antikörperlösung in die Antikörper-Sondierungskammer und senken Sie die Gelseite des Chips ab, so dass die Antikörperlösung über den Chip geleitet wird.
  15. Inkubieren Sie mit der primären Antikörperlösung für 2 h bei RT.
  16. Waschen Sie den Chip dreimal für 10 min in 1x Waschpuffer auf dem Shaker.
  17. Waschen Sie den Chip einmal für 10 min im Wasser auf dem Shaker, um das Gel zu entsalzen.
  18. Bereiten Sie eine Verdünnung des Sekundärantikörpers im Verhältnis 1:20 in einem Gesamtvolumen von 80 μl vor (mischen Sie 2 μl Sekundärantikörper plus 78 μl Verdünnungsmittel).
  19. Inkubieren Sie den Chip mit einem Sekundärantikörper für 1 h bei RT lichtgeschützt.
  20. Waschen Sie den Chip dreimal für 10 min mit 1x Waschpuffer auf dem Shaker.
  21. Drehen Sie den Chip mit einem Schieberegler, um den verbleibenden Waschpuffer zu entfernen.
  22. Scannen Sie den Chip auf einem Dual-Laser-Microarray-Scanner mit einer Auflösung von 5 μm am Spektralkanal des Fluorophors, das an die Sekundärantikörper gekoppelt ist.
  23. Analysieren Sie Daten mit scWB-spezifischer Software.

2. Entfernen des scWB-Chips

  1. Bewahren Sie den gescannten Chip in einem Waschpuffer auf, bis er abgezogen werden kann.
  2. Stellen Sie das Wasserbad in einen Abzug.
  3. Stellen Sie ein 50-ml-Röhrchengestell in das Wasserbad, wobei das Wasser nur 1 cm über dem Gestell steht, und stellen Sie die Wassertemperatur auf 60 °C ein.
  4. Bereiten Sie den Abstreifpuffer vor. Für 1 l Stripping-Pufferlösung werden 9,85 g Tris-HCl (pH 6,8) und 20 g SDS in 900 ml destilliertem Wasser gelöst und der pH-Wert eingestellt. Dann mit destilliertem Wasser auf 1 l auffüllen. Unmittelbar vor jedem Gebrauch 0,8 % (v/v) β-Mercaptoethanol (β-ME; 14,3 M) hinzufügen.
  5. Legen Sie den Chip nach dem ersten Scan in eine 10 cm große Petrischale, bevor Sie ihn abstreifen.
  6. Nehmen Sie für jeden Chip 40 mL Stripping-Puffer und fügen Sie 320 μl β-ME hinzu.
    ACHTUNG: β-ME ist giftig und gefährlich für Mensch und Umwelt. Das folgende Verfahren sollte in einem Abzug durchgeführt werden.
  7. Legen Sie den Chip in den Kanister und versiegeln Sie den Kanister mit Parafilm, um zu verhindern, dass Wasser in den Kanister eindringt
  8. Legen Sie den Kanister in das Röhrchengestell in das vorgewärmte Wasserbad.
  9. 90 min inkubieren.
  10. Nehmen Sie den Chip vorsichtig aus dem Kanister und legen Sie ihn in eine frische Petrischale.
  11. Waschen Sie den Chip einmal kurz mit 1x Waschpuffer. Geben Sie dann 15 mL 1x Waschpuffer in die Petrischale.
  12. Den Chip 15 min auf einem Shaker waschen. Wiederholen Sie den Waschschritt viermal.
    Anmerkung: Der Chip ist bereit für den nächsten Primärantikörper (siehe Schritte 1.12 - 1.21)

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Offenlegungen

Es wurden keine Interessenkonflikte angegeben.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
10 cm PetrischaleGriner Bio-One664 160
10x AufhängungspufferEiweißeinfachNr. R101
15 cm PetrischaleFalke353025
2-MercaptoethanolMP BIOMEDICALS2194705
5 % WaschpufferEiweißeinfachNr. R252
Antikörper-VerdünnungsmittelEiweißeinfachNr. 042-203
TischzentrifugeBeckman CoulterMicrofuge 22R Zentrifuge
RinderserumalbuminSigma-AldrichNr. A7906-100G
Calcein AMThermoFisherNr. C30991 mL
CD11bNovus BiologicalsNB110-89474
CD45 (D4H7K) Kaninchen mAbZellsignal-TechnologienArtikel-Nr.: 727987S
CD68/SR-D1 (FA-11)Novus BiologicalsNBP2-33337SS
Cellometer VisionNexcelom
DispaseBd354235100 mL
Schere zum Präparieren
Esel Anti-Kaninchen IgG Sekundärantikörper [NL557]Novus BiologicalsNL004NL 557 konjugiert
Esel Anti-Ratte IgG (H+L) Sekundärantikörper [DyLight 650]Novus BiologicalsNBP1-75655DyLight 650 konjugiert
F4/80 (CI-A3-1)Novus BiologicalsNB600-404SS
HeizblockEffendorfArtikel-Nr.: 22331Thermomixer
Lyse-/LaufpufferEiweißeinfachR200
Matrigel-Matrix (Wachstumsfaktor reduziert)BdArtikel-Nr.: 354230ca. 10 ml
Microarray-ScannerPerkinElmerScanArray Gx
MikrozentrifugenröhrchenFisher ScientificTel.: 05-408-129
MikroskopThermoFisherEvos fl
MiloEiweißeinfachEinzelliger Western
NadelBd305111ca. 26 g
Parafilm
SondierungskammerEiweißeinfachTel.: 035-020
Rekombinantes Maus-CCL2/JE/MCP-1-ProteinForschung und EntwicklungArtikel-Nr.: 479-JE-050
scWEST-ChipEiweißeinfachNr. C300
MixbecherBioexpress (Bioexpress)Gen-Mate-Orbitalschüttler
Einzelliger Western-Chip-KanisterEiweißeinfachTel.: 035-118
SchiebereglerLabnetC1303-T
Natriumdodecylsulfat (SDS)Fisher ScientificBP 166-500
SpritzeBd3096021 mL
Tris-HydrochloridFisher ScientificBP 153-500
PinzetteEiweißeinfachTel.: 035-020
WasserbadThermoFisher
kg

Schlagwörter

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