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Artículo de método

Recuento de proteínas en las células con Microarrays de gota direccionable

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DOI:

10.3791/56110

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6 de julio de 2018

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Aquí presentamos gotita direccionable microarrays (ADMs), un método de arreglo de discos basado en la gota capaces de determinar la abundancia absoluta de proteínas en las células. Demostramos la capacidad de ADMs para caracterizar la heterogeneidad en la expresión de la proteína p53 supresora tumoral en una línea celular de cáncer en humanos.

Resumen

Comportamiento a menudo celular y respuestas celulares se analizan a nivel de población donde se agruparon las respuestas de muchas células como resultado promedio enmascara el comportamiento rico sola célula dentro de una población compleja. Tecnologías de detección y cuantificación de la proteína unicelular han hecho un impacto notable en los últimos años. Aquí describimos una plataforma de análisis práctico y flexible única célula basada en microarrays gotita direccionable. Este estudio describe cómo los números de copia absoluta de proteínas objetivo pueden medirse con una resolución de única célula. El tumor supresor p53 es el gen más comúnmente mutado en el cáncer humano, con más del 50% total de casos de cáncer exhibiendo un patrón de expresión de p53 no saludables. El protocolo describe los pasos para crear 10 gotitas de nL en el que las células cancerosas humanas solo son aisladas y se mide el número de copias de la proteína p53 con la resolución sola molécula para determinar precisamente la variabilidad en la expresión. El método puede aplicarse a cualquier tipo de células incluyendo el material principal para determinar el número de copia absoluta de cualquier proteínas target de interés.

Introducción

El objetivo de este método es determinar la variación en la abundancia de una proteína de la blanco en una población de células con una resolución de única célula. Análisis de célula proporciona una serie de beneficios que no están disponibles con métodos bioquímicos de formación tradicional. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 en primer lugar, trabajar en el nivel unicelular puede capturar la rica heterogeneidad de una población celular que de lo contrario se perdería por el promedio que se produce con técnicas bioquímicas ....

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Protocolo

1. preparación

  1. Hacer virutas y microarrays de anticuerpos impresión
    1. Colocar un aislador de adhesivo acrílico y silicón a un cubreobjetos funcionalizado para apoyar un microarray de anticuerpo. Esto se conoce como el chip.
      Nota: Varios químicos superficiales han sido probados para su conveniencia con gotitas direccionables. 5 química superficial deben optimizarse para agentes alternativos de captura. Aisladores de ADM están disponibles comercialmente o pueden ser producidos por láser corte de acrílico (CAD para aislador utilizado en este trabajo se ofrece como una descarga de archivo, consulte el ....

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Resultados

Se determinó el número de copia absoluto basal proteína de p53 con la resolución de la célula en una línea de células de cáncer de colon humano, las células se. Demostramos cómo expresión de p53 puede variar en varios órdenes de magnitud y muestran una correlación positiva débil entre numero de celular proteína y tamaño de copia dentro de la población de la célula sea descansa.

Direccionable de gotita de Microarrays se forman cu.......

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Discusión

Direccionable de gotita de Microarrays son un método sensible y extensible para determinar cuantitativamente el número de copia absoluta de proteína dentro de una sola célula.

Limitar el nivel de la Unión no específica (NSB) es fundamental en el protocolo para alcanzar hasta un límite de detección posible. Proteínas y otras especies bioquímicas no específicamente pueden obligar a un número de interfaces presentes dentro de las gotas, la superficie del cubreobjetos, el anticuerpo spot y la inte.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

ASR había diseñado experimentos, desarrolló protocolos y análisis de datos. SC y PS realizan experimentos de tamaño celular. ASR y OC escribieron el manuscrito. Los autores desean agradece el apoyo del Prof. David R. Klug para proporcionar acceso al equipo. Los autores desean agradecer la Imperial College avanzado Hackspace para acceso a instalaciones de prototipado y fabricación.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
células fuertes salina tamponada >con
fosfato (PBS)Life Technologies10010015
DMEM alto contenido de glucosaSigmaD6429
Suero fetal bovino (FBS)BiochromS0115
Frascos de cultivo celularCorningSIAL0639
Tripsina/EDTABiochromL2153
NombreCompanyNúmero de catálogoComentarios
Microarray
Microcontact ArrayerDigiLab, Reino UnidoOmniGrid Micro
Microcontact pinArrayIt, USA946MP2
Cubreobjetos (Nexterion)Schott, Europa1098523Tamaño (mm): 65.0 x 25.0; Espesor (mm) 0,17
p53 captura anticuerpoEnzoADI-960-070
p53 detección de anticuerpo, Alexa Fluor 488 etiquetado SantaCruzsc-126concentración de stock 200μ g/mL
Tampón de citrato salino-sódicoGibco15557-044
BetaínaSigma61962
Dodecil sulfato sódicoSigmaL3771
Placa de 384 pocillos (bajo volumen)SigmaCLS4511
Cilindro de gas nitrógenoBOCGrado industrial, libre
Nombre>CompanyNúmero de catálogo>Comentarios
>Droplets
MicromanipuladorEppendorfPatchman NP2
Microinyector manualEppendorfCellTram Vario
MicropipetaOrigio, DinamarcaMBB-FP-L-0
Bombas de jeringaKD ScientificKDS-210
100 μ Jeringa LHamilton81020Hermética al gas, PTFE Luer lock
Jeringa de 1 mLHamilton81327A prueba de gas, PTFE Luer
lock Aislador de siliconaGrace Bio-LabsJTR24R-A-0.56x4 pocillo aislador de silicona con adhesivo
Cortadora láserVersaLASEVLS2.30 CO2 Laser 3Wpara el corte láser de aisladores personalizados
Láminaacrílica de 1 mm de espesorWeatherall-UKClarex Precision Sheet 001para el corte láser de aisladores personalizados
Lámina adhesiva3Mutilizada para adherir aisladores personalizados a cubreobjetos microarrays
Super glueLoctiteLOCPFG3T
150 μ m ID/360 μ m OD tubo de sílice fundidaIDEXFS-115
1,0 mm ID/1/16" Diámetro exterior de la tubería PFAIDEX1503
0.014" Identificación/0.062" Tubo de PTFE de diámetro exteriorKinesis008T16-100
1,0 mm de diámetro interior/2,0 mm de diámetro exterior Tubo de FEPIDEX1673
Albúmina de suero bovino (BSA)Fisher ScientificBP9700100
Aceite mineralSigmaM5904
Agua ultrapuraMillipore, AlemaniaMilliQ
Name CompañíaNúmero de catálogoComments
>Microscopía & Microscopio óptico
excitación láserVortran, EE. UU.Stradus 488-50
Fuente láser de lisis ópticaContinuum, EE. UUSurelite SLI-10
cubo de filtro para TIRFChroma, EE. UU.z488bp
Cubo de filtro de microscopio para láser de lisis óptica2000, Reino UnidoLPD01-532R-25
NameCompanyNúmero de catálogo<>strong>Comments
>Software
FijiSoftware deanálisis de imágenes
MatlabMathworksversión 7.14 o superiorSoftware de análisis de imágenes
de oxígenoTIRF con platina XY codificada Nikon, Japón Nikon Ti-E EM-CCD Andor Technologies, Irlanda IXON DU-897E Fuente de . Microscopio de código abierto

Referencias

  1. Willison, K. R., Klug, D. R. Quantitative single cell and single molecule proteomics for clinical studies. Curr. Opin. Biotechnol. 24 (4), 745-751 (2013).
  2. Heath, J. R., Ribas, A., Mischel, P. S. Single-cell analysis tools for drug discovery and development.....

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Detección de proteínas en célula únicaNúmero absoluto de copias de proteínasResolución de célula únicaCuantificación de la proteína p53Microscopía TIRF de molécula únicaProtocolo de formación de gotasProcedimiento de lisis celularAnticuerpo de detección fluorescenteAnálisis de células cancerosas