Aquí, presentamos un protocolo detallado para un análisis de la contractilidad celular utilizando una línea de celular del cultivo de tejidos Drosophila (S2R + células), que se somete constricción II de miosina no musculares como respuesta a niebla de señalización. Este análisis es útil para investigar el camino de la niebla, así como mecanismos que regulan la contractilidad del músculo no miosina II.
Consideraciones del cultivo celular:
Las condiciones bajo cuales S2R + se mantienen las células es fundamental para lograr datos confiables de este ensayo. Al momento de realizar el análisis de la contractilidad, lo mejor mantener las células S2R + en escudo y cantó M3 medio insectos. Mientras que las células S2R + pueden prosperar en otros medios de cultivo de células de insecto (por ejemplo, medio insectos SF900 o Schneider), a menudo pierden su capacidad de respuesta a la niebla. S2R + células que tienen un número de paso alta, generalmente más de 20-25 pasajes, empiezan a perder sensibilidad a ARNi. Es mejor usar células de paso temprano para todos los experimentos. Otro aspecto importante a los experimentos de RNAi agotamiento es escoger los controles adecuados. Controles negativos comunes incluyen dsRNA dirigido a EGFP o pBlueScript, ni de que tienen homología con el genoma de la mosca. Dirigidos a las proteínas en el camino de la niebla (Rho, Rok, etc.), que, cuando agota, evitar la activación de la contractilidad de la miosina no muscular, son también útiles controles. S2:Fog-células Myc pueden mantenerse en un medio de cultivo celular alternativo como SF900 complementado con 100 unidades/mL de penicilina, estreptomicina 100 en μg/mL, y 0.25 anfotericina B. Nota que FBS es no requiere cultivo de células en SF900. Densidad celular también es un componente crítico para todos los aspectos de las células de cultivo tisular de Drosophila . A diferencia de las células de cultivo de tejidos de mamíferos, Drosophila-cultivo de tejidos derivados de células prosperan mejor bajo mayores densidades de células (densidad no inferior a 5 x 105 células/mL). Sin embargo, al realizar este análisis, es fundamental que las células no se platean con-A-revestida con fondo de cristal platos por encima de 80% de confluencia, como la cuantificación de los contratados y no contratados células será extremadamente tediosa.
Aspectos críticos y alternativas de la prueba de la contractilidad celular:
La producción de niebla, el ligando que desencadena la contractilidad de la miosina no muscular II, es un componente clave de este ensayo. El niebla gen codifica una proteína de 730 aminoácidos con un peso molecular predicho de ~ 78 kDa26. Análisis de la hidropatía reveló un tramo de 12 residuos hidrofóbicos en el amino-terminus que podría funcionar como una secuencia de la señal de secreción de niebla. Además, la secuencia de codificación también contiene múltiples sitios de glicosilación potenciales N - y O-linked, sugiriendo además que la niebla es una proteína secretada26. En apoyo de esto, niebla fue localizada en vesículas secretoras en células epidérmicas presuntos sometidos a constricción apical16. Expresión de niebla-Myc fue inducida con adición de sulfato de cobre al medio, y anticuerpos contra niebla o Myc reconocieron una proteína de 150 kD de medio de cultivo cosechado de cultivos inducidos pero no de la inducida por los medios de comunicación de las células S2 falta la construcción de la niebla-Myc. Este peso molecular fue más alto que el predicho peso molecular de 80 kD de la niebla y sugiere que la maquinaria secretora de las células S2 puede glycosylate la proteína antes de la exocitosis. Debido a la variabilidad potencial en la purificación de la niebla, es recomendable utilizar el mismo lote de medios condicionados de niebla para todos los experimentos. Fabricación de grandes lotes de concentrados medios de niebla-Myc ayudará a mantener la consistencia a través de rondas de experimentos.
El éxito de este ensayo depende también con confianza, identificar las células que han sido sometidos a constricción. Mientras que se pueden observar células estrechas por microscopía de fluorescencia, mediante tinción para actina o miosina no muscular II, la forma más segura para identificar y cuantificar células estrechas es mediante contraste de fase o microscopio DIC. Cuenta exacta puede lograrse utilizando 20 X - 40 aumentos en la mayoría de los microscopios ópticos. Aunque el protocolo escrito aquí utiliza platos con fondo de cristal, el ensayo puede realizarse también usando cubreobjetos de vidrio 1.5 estándar revestido con c. La adición de la niebla puede hacer en 35 mm de cultivo de tejidos en un cubreobjetos a parafilm, para limitar la cantidad de niebla utilizada para cada ensayo. La calidad de la fijación es un componente crítico de la prueba, como las células mal fijas pueden llevar a falsos positivos. Utilizando solución de fijación fresco y asegurándose de que las células nunca seco fijadas una vez conducirá a resultados más confiables. Finalmente, es importante contar un gran número de células. Por lo general, sólo el 30% - 50% de tratamiento o control células tratadas con ARNi constricción después de la perfusión de la niebla. Sin embargo, existe un nivel basal de constricción que se produce en las células S2R +, así que un gran número de células es necesario para asegurar que cualquier cambio en la fracción de células estrechas es debido a los tratamientos. Además, el agotamiento de algunas proteínas implicadas en la regulación de la contractilidad de la miosina no muscular II puede producir hiper-contractilidad, incluso en la ausencia de niebla. Los datos presentados aquí son más de 3.600 células que fueron contadas en tres sucesivos tratamientos de RNAi usando el mismo lote de medios condicionados de niebla.
Aplicaciones del análisis de la contractilidad celular:
Este análisis de la contractilidad, cuando está juntado con RNAi, los métodos de detección ofrece un potente sistema para estudiar la señalización de las células, la morfogénesis y la contractilidad celular. Previamente, se ha utilizado para identificar a uno de dos receptores Co de niebla21. Una pantalla específica de 138 G-proteína-juntó los receptores (GPCRs) se agota por RNAi en células de S2R +, y su capacidad para responder a niebla fue analizado como se describe en el protocolo presentado aquí. De los 138 GPCRs, un solo gen previamente desacostumbrada, ahora conocido como niebla, fue descubierto. Más investigación sobre la función de niebla demostró que no sólo era necesaria para la contractilidad celular inducida por la niebla en S2R + células, pero también es esencial para la gastrulación en el desarrollo de Drosophila21. Además, este análisis fue utilizado para demostrar que Ric-8, un GEF no canónico, es también un componente en la niebla señalización vía27. Una serie de experimentos de RNAi de epistasis juntada con el análisis de la contractilidad demostró que Ric-8 interacciona con la subunidad de12/13 de Gα Cta y funciones para localizar dentro de la célula, que es fundamental para la contractilidad celular inducida por la niebla31 .
Cultivo de tejidos de Drosophila es idóneo para principiantes, como las células se mantienen fácilmente a temperatura ambiente, no requieren CO2 o tamponado con medio de cultivo celular y son robustas como se mantienen densidades de cultivo celular adecuado. El análisis de la contractilidad celular fue realizado con éxito por la sección de laboratorio de un curso de biología celular Licenciatura, donde los estudiantes no tenían poca o ninguna experiencia con células de cultivo o microscopia. El análisis de la contractilidad celular presentado aquí representa una herramienta poderosa, basada en la célula que puede ser empleada en el descubrimiento de genes o para interrogar la niebla vía de señalización, nos ayuda a mejor comprender procesos de desarrollo, como la constricción apical y contractilidad de músculo no miosina II, en general.