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Methodenartikel

Quantitative Echtzeitmessung der Tumorzellmigration und -invasion nach synthetischer mRNA-Transfektion

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DOI:

10.3791/64274

23. Juni 2023

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Viele hochregulierte Gene stimulieren die Migration und Invasion von Tumorzellen, was zu einer schlechten Prognose führt. Es ist entscheidend zu bestimmen, welche Gene die Migration und Invasion von Tumorzellen regulieren. Dieses Protokoll stellt eine Methode vor, um die Auswirkungen der erhöhten Expression eines Gens auf die Migration und Invasion von Tumorzellen in Echtzeit zu untersuchen.

Zusammenfassung

Tumorzellen sind hochbeweglich und invasiv und weisen veränderte Genexpressionsmuster auf. Das Wissen, wie Veränderungen in der Genexpression die Migration und Invasion von Tumorzellen regulieren, ist unerlässlich, um die Mechanismen der Infiltration von Tumorzellen in benachbarte gesunde Gewebe und der Metastasierung zu verstehen. Zuvor wurde gezeigt, dass der Gen-Knockdown gefolgt von der impedanzbasierten Echtzeitmessung der Tumorzellmigration und -invasion die Identifizierung der Gene ermöglicht, die für die Migration und Invasion von Tumorzellen erforderlich sind. In jüngster Zeit haben die mRNA-Impfstoffe gegen SARS-CoV-2 das Interesse an der Verwendung synthetischer mRNA zu therapeutischen Zwecken erhöht. Hier wurde die Methode mit synthetischer mRNA überarbeitet, um den Effekt der Genüberexpression auf die Migration und Invasion von Tumorzellen zu untersuchen. Diese Studie zeigt, dass eine erhöhte Genexpression mit synthetischer mRNA-Transfektion gefolgt von impedanzbasierter Echtzeitmessung dazu beitragen kann, die Gene zu identifizieren, die die Migration und Invasion von Tumorzellen stimulieren. Diese Methodenarbeit liefert wichtige Details zu den Verfahren zur Untersuchung des Einflusses einer veränderten Genexpression auf die Migration und Invasion von Tumorzellen.

Einleitung

Die Motilität der Tumorzellen spielt eine entscheidende Rolle bei der Metastasierung 1,2. Die Ausbreitung von Tumorzellen in benachbarte und entfernte gesunde Gewebe erschwert die Krebsbehandlung und trägt zum Rezidiv bei 3,4. Daher ist es wichtig, die Mechanismen der Tumorzellmotilität zu verstehen und entsprechende therapeutische Strategien zu entwickeln. Da viele Tumorzellen veränderte Genexpressionsprofile aufweisen, ist es wichtig zu verstehen, welche Veränderungen im Genexpressionsprofil zu einer veränderten Tumorzellmotilität führen

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Protokoll

1. Synthese von mRNA

HINWEIS: Für die mRNA-Synthese müssen alle Reagenzien und Geräte speziell behandelt werden, um die RNasen vor der Verwendung zu inaktivieren. In der Materialtabelle finden Sie Details zu allen Materialien, Instrumenten und Reagenzien, die in diesem Protokoll verwendet werden.

  1. Linearisierung der DNA
    ANMERKUNG: Maus-cDNAs von CrkI und CrkL wurden in den pFLAG-CMV-5a-Expressionsvektor kloniert, um den FLAG-Epitop-Tag am C-Terminus hinzuzufügen, und in den pcDNA3.1/myc-Him-Vektor subkloniert, um den T7-Promotor einzubauen, wie zuvor beschrieben

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Ergebnisse

Crk- und CrkL-Proteine spielen eine wichtige Rolle bei der Motilität vieler Zelltypen, darunter Neuronen22, T-Zellen23, Fibroblasten 18,19 und eine Vielzahl von Tumorzellen13. Da Crk- und CrkL-Proteine im Glioblastom24,25,26 erhöht sind, wurden in dieser Arbeit die Auswirkungen der Überexpression von CrkI, einer Spleißvariante von Crk,

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Diskussion

Migration und Invasion sind wichtige Merkmale von Tumorzellen. Die Messung der Motilität von Tumorzellen und das Verständnis des zugrunde liegenden Mechanismus, der die Tumorzellmotilität steuert, liefern wichtige Einblicke in therapeutische Interventionen 2,27. Es wurden mehrere Methoden entwickelt, um die Zellmigration zu untersuchen7. Der Wundheilungstest mit Kratzern oder Kultureinsätzen ist eine einfache und häufig verwendete Methode,.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.

Danksagungen

Die Autoren danken dem Medical Writing Center at Children's Mercy Kansas City für die Bearbeitung dieses Manuskripts. Diese Arbeit wurde von Natalies A.R.T. Foundation (an T.P.) und durch ein Stipendium des MCA Partners Advisory Board vom Children's Mercy Hospital (CMH) und dem University of Kansas Cancer Center (KUCC) (an T.P.) unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
AlphaImager HPProteinSimple92-13823-00Agarose-Gel-Bildgebungssystem
α-Tubulin-AntikörperSigmaT9026Zum Nachweis von α-Tubulin-Protein (Verdünnung 1:3.000)
CIM-Platte 16Agilent Technologies, Inc5665825001Zellinvasions- und Migrationsplatten
Crk-AntikörperBD Biosciences610035Zum Nachweis von CrkI- und CrkII-Proteinen (Verdünnung 1:1.500)
CrkL-AntikörperSanta Cruzsc-319Zum Nachweis des CrkL-Proteins (Verdünnung 1:1.500)
Dulbecco' s Modifizierter Adler" s Medium (DMEM)ATCC302002Zellkulturmedium
Dulbecco's phosphatgepufferte Kochsalzlösung (DPBS)Corning21-031-CVPuffer zum Waschen von Zellen
Fötales Rinderserum (FBS)HyklonSH30910.03Nahrungsergänzungsmittel für Kulturmedium
Heracell VIOS 160i CO2-InkubatorThermo Scientific51030285CO2-Inkubator
IRDye 800CW Ziege Anti-Maus-IgG-SekundärantikörperLi-Cor926-32210Sekundärantikörper für die Western-Blot-Analyse (Verdünnung 1:10.000)
IRDye 800CW Ziegen-Anti-Kaninchen-IgG-SekundärantikörperLi-Cor926-32211Sekundärer Antikörper für die Western-Blot-Analyse  (Verdünnung 1:10.000)
Lithiumchlorid InvitrogenAM9480Wird für die RNA-Fällung
verwendet Matrigel-MatrixCorning354234Extrazelluläre Matrix (ECM)
Gel MEGAscript T7 TranskriptionskitInvitrogenAM1334Wird für die RNA-Synthese
verwendet Millennium RNA-MarkerInvitrogenAM7150Wird für die Formaldehyd-Agarose-Gelelektrophorese
verwendet Mini-ZentrifugeISC BioExpressC1301P-ISCWird zum Schleudern von Zellen
verwendet Mausgehirn QUICK-Klon cDNATaKaRa637301Quelle von Genen (Inserts) für die Klonierung
NanoQuantTecanM200PRONukleinsäure-Quantifizierungssystem
Neon-Elektroporationssystem ThermoFisher ScientificMPK5000Elektroporationssystem1
Neon-Transfektionssystem 10 & Mikro; L KitThermoFisher ScientificMPK1025Elektroporationskit
Neon Transfektionssystem 100 & micro; L-KitThermoFisher ScientificMPK10096Elektroporations-Kit
NorthernMax DenaturierungsgelpufferInvitrogenAM8676Wird für die Formaldehyd-Agarose-Gelelektrophorese
verwendet NorthernMax Formaldehyd-LastfarbstoffInvitrogenAM8552Wird für die Formaldehyd-Agarose-Gelelektrophorese
verwendet NorthernMax LaufpufferInvitrogenAM8671Wird für die Elektrophorese von Formaldehyd-Agarose-Gel
verwendet Nukleasefreies WasserTeknovaW3331Wird für verschiedene Reaktionen während der mRNA-Synthese verwendet
Odyssey CLx ImagerLi-CorImager für die Western-Blot-Analyse
pcDNA3.1/myc-HisInvitrogenV80020Der Vektor, in den Insertionen (CrkI- und CrkL-cDNAs der Maus) kloniert wurden
pFLAG-CMV-5aMillipore SigmaE7523Quelle des FLAG-Epitops
Tag Phenol:Chloroform:Isoamylalkohol SigmaP2069Wird für die DNA-Extraktion
verwendet PmeINew England BioLabsR0560LWird verwendet, um die Plasmide für die mRNA-Synthese zu linearisieren
Poly(A)-Tailing-KitInvitrogenAM1350Wird für die Poly(A)-Schwanzreaktion verwendet
Polystyrol-Gewebekulturschale (100 x 20 mm)Corning353003Wird zur Kultivierung von Zellen vor der Transfektion
verwendetPolystyrol-Gewebekulturschale (35 x 10 mm)Corning353001Wird zur Kultivierung von transfizierten Zellen
verwendet Proteinase KInvitrogen25530049Wird verwendet, um Protein in der Reaktionsmischung
zu entfernen Purifier Axiom Klasse II, Typ C1Labconco Corporation304410001Biosicherheitswerkbank für die sterile Handhabung von Zellen
Resuspensionspuffer RThermoFisher ScientificEin Puffer, der in den Elektroporations-Kits, MPK1025 und MPK10096 enthalten ist. Der Puffer wird verwendet, um Zellen vor der Elektroporation wieder aufzurichten, und seine Zusammensetzung ist eine proprietäre Information.
RNaseZapInvitrogenAM9780RNA-Dekontaminationslösung
ZepterMilliporeC85360Automatisierter Handheld-Zellzähler
ScriptCap 2'-O-Methyltransferase-KitCellscriptC-SCMT0625Wird für die Verschließreaktion
verwendet ScriptCap m7G VerschließsystemCellscriptC-SCCE0625Wird für die Verschließreaktion
verwendet NatriumdodecylsulfatlösungInvitrogen15553-035Detergens für die Proteinase K-Reaktion
Sorvall Legend XT ZentrifugeThermo Scientific75004532Tischzentrifuge zum Schleudern von Zellen
Trypsin-EDTAGibco25300-054Wird zur Dissoziation von Zellen
verwendet U-118MG ATCCHTB15Eine adhärente Zelllinie, die von einem menschlichen Glioblastom-Patienten abgeleitet
Vinculin-AntikörperSigmaV9131Wird zum Nachweis des Vinculin-Proteins (Verdünnung 1:100.000)
xCELLigence RTCA DPAgilent Technologies, Inc380601050Instrument für die Echtzeit-Zellanalyse
verwendet1Elektroporationsparameter und andere verwandte Informationen für verschiedene Zelllinien sind auf der Homepage des Herstellers (https://www.thermofisher.com/us/en/home/life-science/cell-culture/transfection/neon-transfection-system/neon-transfection-system-cell-line-data.html?) verfügbar.
wurde

Referenzen

  1. Palmer, T. D., Ashby, W. J., Lewis, J. D., Zijlstra, A. Targeting tumor cell motility to prevent metastasis. Advanced Drug Delivery Reviews. 63 (8), 568-581 (2011).
  2. Eccles, S. A., Box, C., Court, W. Cell migration/invasion assays and their application in....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

ZellinvasionEchtzeit ZellanalyseImpedanzmessungElektroporationGen berexpressionECM Gel AssayGlioblastomzellenZellmigrationsassay