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Methodenartikel

Handy-Aggregation-Assays, die Bindung der Drosophila Kerbe mit Transzu bewerten-Liganden und ihre Hemmung von Cis-Liganden

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DOI:

10.3791/56919

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2. Januar 2018

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Komplexität von in-Vivo -Systemen erschwert die Unterscheidung zwischen Aktivierung und Hemmung des Notch-Rezeptors durch Trans- und Cis-Liganden, beziehungsweise. Hier präsentieren wir ein Protokoll basiert auf in-vitro- Zelle-Aggregation-Assays für die semi-quantitative und qualitative Bewertung der Bindung von Drosophila -Kerbe zu Trans-Liganden Vs GUS-Liganden.

Zusammenfassung

Kerbe-Signalisierung ist ein evolutionär konservierte Zell-Zell-Kommunikations-System im großen und ganzen in Tierentwicklung und Erwachsenen Wartung verwendet. Interaktion des Notch-Rezeptors mit Liganden von benachbarten Zellen induziert Aktivierung der Signalweg (Trans-Aktivierung), während der Interaktion mit Liganden aus der gleichen Zelle Signalisierung hemmt (Cis-Hemmung). Richtige Balance zwischen Trans-Aktivierung und Cis-Hemmung hilft optimale Notch signaling in einigen Kontexten während Tierentwicklung festzusetzen. Aufgrund der überlappenden Ausdruck Domänen der Kerbe und seine Liganden in vielen Zelltypen und die Existenz der Feedback-Mechanismen, studieren die Auswirkungen einer bestimmten Post-translationale Modifikation auf Trans- im Vergleich zu Cis-Interaktionen der Kerbe und die Liganden in Vivo ist schwierig. Hier beschreiben wir ein Protokoll für die Verwendung von Drosophila S2 Zellen in Zelle Aggregation Tests zur Beurteilung der Auswirkungen der eine Kerbe Weg Modifikator auf die Bindung von Kerbe an jeder Ligand in Trans und in GUSumzuwerfen. S2-Zellen stabil oder vorübergehend mit einer Kerbe exprimierenden Vektor transfiziert werden mit Zellen, die mit dem Ausdruck jeder Notch-Liganden (S2-Delta oder S2 gesägt) gemischt. Trans-Bindung zwischen Rezeptor und Liganden führt zur Bildung der heterotypen Zelle Aggregate und ist gemessen an der Anzahl der Aggregate pro mL bestehend aus > 6 Zellen. Zu prüfen, die hemmende Wirkung von Cis-Liganden, S2-Zellen Co Ausdruck Kerbe und jede Liganden sind gemischt mit S2-Delta oder S2 gesägt Zellen und die Anzahl der Aggregate wird quantifiziert, wie oben beschrieben. Der relative Rückgang in der Anzahl der Aggregate durch die Anwesenheit von Cis-Liganden liefert ein Maß für GUS-Liganden-vermittelte Hemmung der Trans-Bindung. Diese einfache Assays können semi-quantitative Angaben über die Auswirkungen der genetischen oder pharmakologische Manipulationen auf die Bindung der Kerbe an seinen Liganden und können helfen, die molekularen Mechanismen der in Vivo -Effekte der Entschlüsselung solche Manipulationen auf Kerbe zu signalisieren.

Einleitung

Kanonische Kerbe Signalisierung ist ein Nahbereichskommunikation von Zelle zu Zelle-Mechanismus, der Körperkontakt der benachbarten Zellen, um die Interaktion zwischen Notch Rezeptoren und ihre Liganden1erfordert. Interaktion des Notch-Rezeptors (vorhanden auf der Oberfläche der Signal-Empfang Zellen) mit Liganden (auf der Oberfläche des Signal senden Zellen) initiiert, Kerbe Signalisierung und ist bekannt als Trans-Aktivierung2. Auf der anderen Seite Interaktion zwischen Kerbe und seine Liganden in derselben Zelle führt zur Hemmung der Notch-Signalweg und ist bekannt als Cis-Hemmung3<....

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Protokoll

1. Vorbereitung von Double-Stranded RNA (DsRNA) für Shams Knockdown

  1. PCR-Amplifikation der Produkte
    1. Verwenden Sie genomischer DNA Wildtyp gelb weiß (w y) und pAc5.1-EGFP als Vorlage und die folgende Primer-Paaren, um die DNA-Fragmente in DsRNA Synthese verwendet zu verstärken. Verwenden Sie die folgenden PCR Temperaturprofil: Denaturierung (95 ° C, 30 s), Glühen (58 ° C, 30 s) und Verlängerung (72 ° C, 1 min).
      Grünes fluoreszierendes Protein verbessert (EGFP) DsRNA Primer (5' - 3')-
      Forward Primer-GAAATTAATACGACTCACTATAGGGGGTGAGCAAGGGCGAGGAG
      Reverse Primer-GAAATTA....

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Ergebnisse

Unsere Beobachtungen in Vivo vorgeschlagen, dass Verlust der Xylosyltransferase gen Shams führt zu Gewinn von Notch Signalisierung durch Delta-vermittelten Transerhöht-Aktivierung des Notch ohne Beeinträchtigung der Cis-Hemmung der Kerbe von Liganden8. Um diese Idee zu testen, wurden in-vitro- Zelle Aggregation Assays durchgeführt. Erstens wurde Shams Ausdruck in S2-Zellen abgerissen mit Shams DsRNA.

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Diskussion

Kanonische Notch signaling hängt die Wechselwirkungen zwischen den Notch-Rezeptor und seine Liganden-5. Obwohl die meisten Studien auf der Notch-Signalweg in erster Linie die Bindung von Notch und Liganden in benachbarten Zellen (Trans) betrachten, Kerbe und dieselbe Zelle Liganden wirken zusammen, und diese sogenannten GUS-Interaktionen können eine hemmende Rolle in Aussparung 3,4-Signalisierung. Entsprechend, um die Mec.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben keinen Interessenkonflikt.

Danksagungen

Die Autoren erkennen Unterstützung von NIH/NIGMS (R01GM084135, HJN) und Mizutani Stiftung für Glycoscience (#110071 Finanzhilfe für HJN) und sind dankbar, Tom V. Lee für Diskussionen und Anregungen auf die Assays und Spyros Artavanis-Tsakonas, Hugo Bellen, Robert Fleming, Ken Irvine und Drosophila Genomics Resource Center (DGRC) für Plasmide und Zell-Linien.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
BioWhittaker Schneider s Drosophila-Medium, modifiziertesLonza04-351Q
HyClone Penicillin-Streptomycin 100X LösungGE Healthcare lifescience 
CELLSTAR 6-Well-PlatteGreiner Bio-One657 160
CELLSTAR 24-Well-PlatteGreiner Bio-One662160
VWR Mini-ShakerMarshell Sceintific12520-956
HämozytometerFisher Sceintific 267110
FuGENE HD TransfektionsreagenzPromegaE2311
MEGAscrip T7 TranskriptionskitAmbionAM1334
Quick-RNA MiniPrep (RNA-Aufreinigungskit)Zymo ResearchR1054
VistaVision Inverses MikroskopVWR
9MP USB2.0 Mikroskop Digitalkamera + fortschrittliche SoftwareAmScopeMU-900Bildaufnahme mit der ToupView-Software
PureLink Quick Gel Extraction KitInvitrogenK210012
Fötales RinderserumGenDepotF0600-050
MethotrexatSigma-AldrichA6770-10
Hygromycin BInvitrogenHY068-L6
KupfersulfatMacron Feinchemikalien4448-02
S2-ZellenInvitrogenR69007
S2-SerrateTom ZellenGeschenk von R. Fleming (Fleming et al., Development, 2013)
S2-Delta-ZellenDGRC152
S2-Notch-ZellenDGRC154
pMT-Delta-VektorDGRC1021Geschenk von S. Artavanis-Tsakonas
pMT-Serrate VektorGeschenk von Ken Irvine (Okajima et al, JBC, 2003)
pMT-Notch VektorDGRC1022Geschenk von S. Artavanis-Tsakonas
pAc5.1-EGFPGeschenk von Hugo Bellen
TaqMan RNA-to-Ct 1-Step KitApplied Biosystem1611091
TaqMan Gene Expression Assay for CG9996 (Shams)Angewandtes BiosystemDm02144576_g1 mit FAM-MGB-Farbstoff
TaqMan Genexpressionsassay für CG7939 (RpL32)Applied BiosystemDm02151827_g1mit FAM-MGB-Farbstoff
Applied Biosystems 7900HT Schnelles Real-Time-PCR-SystemApplied Biosystem435140596-Well-Blockmodul
SV30010

Referenzen

  1. de Celis, J. F., Bray, S., Garcia-Bellido, A. Notch signalling regulates veinlet expression and establishes boundaries between veins and interveins in the Drosophila wing. Development. 124 (10), 1919-1928 (1997).
  2. Fortini, M. E.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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