מאמר זה מתאר את המתודולוגיה כדי לקבוע את התגובה chemotactic של לויקוציטים אל ligands ספציפיים לזהות אינטראקציות בין משטח קולטני התא וחלבונים cytosolic באמצעות טכניקות הדמיה תא חי.
מאמר שיטה
מאמר זה מתאר את המתודולוגיה כדי לקבוע את התגובה chemotactic של לויקוציטים אל ligands ספציפיים לזהות אינטראקציות בין משטח קולטני התא וחלבונים cytosolic באמצעות טכניקות הדמיה תא חי.
קולטני G-חלבון בשילוב (GPCRs) שייכים למשפחת seven חלבון הטרנסממברני ולתווך התמרה של אותות תאיים לתגובות תאיים. GPCRs לשלוט תפקודים ביולוגיים מגוונים כגון chemotaxis, שחרור סידן תוך תאי, ויסות הגנים באופן ליגנד תלוי דרך heterotrimeric G-חלבונים 1-2. ליגנד גורם מחייב סדרה של שינויים קונפורמציה המוביל heterotrimeric ההפעלה של ה-G-חלבונים לווסת את רמות שליחים second כגון monophosphate מחזורי אדנוזין (cAMP), אינוסיטול טריפוספט (IP3) וגליצרול diacyl (DG). בד בבד עם הפעלת הכריכה ליגנד לקולטן גם יוזם סדרה של אירועים, כדי לרכך את הקולטן איתות באמצעות קיבוע הפחתת רגישות, ו / או הפנמה. תהליך הפחתת רגישות של GPCRs מתרחשת באמצעות זירחון רצפטור על ידי G-חלבון קולטן קינאז (GRKs) ומחייבת הבאות של β-arrestins 3. β-arrestins הם חלבונים cytosolic ו translocate קרום על הפעלת GPCR, קשירה לקולטנים פוספורילציה (ברוב המקרים) לשם הקלת הפנמה קולטן 4-6.
Leukotriene B 4 (LTB 4) הוא מולקולה הפרו דלקתי שומנים שמקורם מסלול חומצה arachidonic ומתווך פעולותיה באמצעות GPCRs, LTB 4 קולטן 1 (BLT1; קולטן זיקה גבוהה) ו LTB 4 קולטן 2 (BLT2; קולטן זיקה נמוכה ) 7-9. מסלול 4-BLT1 LTB הוכח להיות קריטי מספר מחלות דלקתיות, כולל דלקת מפרקים אסטמה, טרשת עורקים 10-17. המאמר הנוכחי מתאר את מתודולוגיות שפותחו כדי לפקח LTB 4-Induced הגירה ליקוציט ואת האינטראקציות של BLT1 עם β-arrestin ו, טרנסלוקציה קולטן בתאים חיים באמצעות מיקרוסקופ טכניקות הדמיה 18-19.
מוח העצם נגזר מן התאים הדנדריטים C57BL / 6 עכברים בודדו בתרבית כפי שתואר לעיל 20-21. תאים אלו נבדקו שיטות הדמיה לחיות תא להפגין LTB 4 הגירה המושרה תא. BLT1 האדם היה מתוייגים עם חלבון פלואורסצנטי אדום (BLT1-RFP) בתחנה הסופית-C ו-β-arrestin1 מתוייגים עם חלבון פלואורסצנטי ירוק (β-arr-GFP) ו transfected הן פלסמידים לתוך עכברוש Basophilic Leukomia (RBL-2H3) שורות תאים 18-19. קינטיקה של האינטראקציה בין החלבונים האלה ולוקליזציה נוטרו באמצעות מיקרוסקופ וידאו חי התא. מתודולוגיות במאמר הנוכחי מתארים את השימוש בטכניקות מיקרוסקופיות לחקור את התגובות תפקודית של G-חלבון קולטנים יחד בתאים חיים. המאמר הנוכחי מתאר גם את השימוש Metamorph התוכנה לכמת את עוצמות הקרינה כדי לקבוע את הקינטיקה של הקולטן אינטראקציות חלבון cytosolic.
מתודולוגיה
תיאור של מיקרוסקופ
חיים הדמיה ניסויים תא שבוצעו באמצעות TE-FM Epi-Fluorescence המערכת מחוברת מיקרוסקופ Nikon הפוך Eclipse TE300. מיקרוסקופ המצויד בשלב החימום. הצמד מגניב HQ דיגיטלי B / W CCD (רופר מדעי) המצלמה LAMDA 10-2 מחליף מסנן אופטי (חברה סאטר מכשיר) מחובר מיקרוסקופ. אורכי גל עירור ופליטה נשלטים עם גלגלים לסנן נשלט על ידי בקר 10-2 גלגל Lamba לסנן, סאטר מכשירים ושות זמן חשיפה 500 ms צריך להיות מספיק כדי להציג RFP או ה-GFP בתאים חיים. בקרת חומרה רכישת תמונות נשלטים על ידי תוכנה Metamorph. הבחירה של מסננים עבור המחקר הנוכחי הן, מסנן ערכות S480/20x, S525/40m ו S565/25x, S620/60m עבור ה-GFP ו RFP, בהתאמה; EGFP / DsRed כפול טכנולוגיה dichroic, Chroma. זה גלגל הסינון יכול להכיל עד שישה סטים הסינון. מיקרוסקופ מצורף עם בקר לפני שלב Proscan עם מקל ג'וי. כל הקבצים המצורפים אלה החומרה יכול להיות נשלט על ידי תוכנה Metamorph. המיקרוסקופ מחובר גם עם Micromanipulators להחזיק את micropipettes.
א מדידת leukotriene ב 4 במאי נדידת תאים דנדריטים
באמצעות הגדרה לעיל מיקרוסקופ תיאר, פיתחנו שיטות הבאות ביים ליגנד תאים דנדריטים הגירה בזמן אמת. שני micromanipulators (Narishige) מחוברים המיקרוסקופ. Chemotaxis של מח העצם עכבר נגזר תאים דנדריטים (BMDCs) לכיוון שיפוע 4 LTB נרשמה. כאן, אנו מתארים את שיטות להכנת מיקרו pipettes באמצעות מיקרו פיפטה חולץ, טעינת ליגנד לתוך מיקרו פיפטה והקמת הניסוי chemotaxis על הבמה מחומם של המיקרוסקופ כדי לעקוב אחר כיווני ההגירה של תאים. שיטה זו יכולה להיות מיושמת על מנת לבחון את היעילות של chemoattractants ברורים גרימת הגירה כמו גם ההשפעה של מעכבי chemotaxis בתאים חיים. הבידוד של BMDCs 21 מתוך עכבר תוארה במספר פרסומים כולל יופיטר 22.
1. הכנת BMDCs
הכנת ליגנד טעון מיקרו פיפטה:
ב מדידת GPCR (BLT1) ו חלבון Cytosolic (β-arrestin) אינטראקציות, טרנסלוקציה בתאים חיים
1. הכנת בונה פלסמיד דנ"א
הפרטים של בונה פלסמיד דנ"א תוארו ג'אלה et al. (2005) 18.
2. Transfection של האדם BLT1-RFP ו-β-GFP Arrestin לתוך RBL-2H3 תאים
3. תא חי דימות
רכישת תמונות
תהליך של תמונות וכימות של הקרינה של חלבונים לוקליזציה
נציג תוצאות
א מדידת leukotriene ב 4 במאי נדידת תאים דנדריטים
השיטה המתוארת פרוטוקול זה שימש כדי לקבוע את נדידת תאים דנדריטים כלפי leukotriene B 4 (איור 1 וידאו מצורף 1) 21. אנחנו יכולים ליישם מתודולוגיה דומה כדי לקבוע את קיבולת chemotactic התאים ליגנד מסוים בתאים חיים.

1. איור עכבר מוח העצם נגזר נדידת תאים דנדריטים לכיוון 100 ננומטר LTB 4.
וידאו 1. נדידת תאים חיים של BMDCs כלפי LTB 4. לחץ כאן כדי לראות וידאו .
ב מדידת GPCR (BLT1) ו חלבון Cytosolic (β-arrestin) אינטראקציות, טרנסלוקציה בתאים חיים
עם השלמת הליך זה, ניתן לקבל את המידע הבא באירועים GPCR איתות.

איור 2. הבעת BLT1-RFP (A), β-arrestin-GFP (ב), pNuc-CFP (C) לתוך RBL-2H3 תאים. צבע התמונה המשולבת הראו בלוח ד

איור 3. טרנסלוקציה ליגנד המושרה של הקולטן β-arrestin. סריקה הקו בעוצמות פלורסנט בתאים מוצגים.

איור 4. קינטיקה של הפנמה הקולטן β-arrestin טרנסלוקציה על תוספת של 1 מיקרומטר LTB 4. עוצמות הקרינה שנמדדו כפונקציה של זמן ומקומות cytosolic קרום התא.
2 וידאו הדמיה חיה של תאים לבטא BLT1-RFP ו-β arrestin-GFP על תוספת של 1 מיקרומטר LTB 4. לחץ כאן כדי לצפות וידאו
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדמיה תא חי הוא כלי רב עוצמה כדי להדגים את הפונקציה ואת האינטראקציות של חלבונים מסוימים כפי שהם מתרחשים בזמן אמת. השיטות שתוארו בכתב היד הזה מראים בבירור כי LTB 4 יכול לגרום להגירה מהירה של תאים דנדריטים. שיטות אלה לא רק להרחיב את ההיבטים של פונקציה 4 LTB לסוגי תאים שונים, הם מאפשרים בשיטות דומות כדי להיות מיושם על מגוון רחב של chemokines אחרות ובדיקת יעילותם כסוכני chemotactic על תת אוכלוסיות שונות ליקוציט. דימות פלואורסצנטי במערכת זו מאפשר ניטור אירועים אית...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחקר נתמך על ידי המכונים הלאומיים לבריאות מענקים AI-52381, CA138623 וקנטקי לחקר סרטן הריאות פורום תמיכה מוסדית של ג'יימס גרהאם בראון Cancer Center.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| שבץ תאי לוקמיה בסיפילים של חולדה (RBL-2H3) או תאי HEK293. | ATCC | CRL-2256 | |
| דלבקו (Delbecco)’Eagle המשונה’מצע DMEM (DMEM Medium) | Invitrogen | 11995 | |
| RPMI או DMEM ללא פנול אדום | Invitrogen | 11835-030 | |
| סרום עוברי בקר | Invitrogen | 16000-044 | |
| L-גלוטמין (200 mM) | Invitrogen | 25030 | |
| פניצילין-סטרפטומייצין (10,000 U/mL) | Invitrogen | 15140 | |
| טריפסין, 0.05% (1X) עם EDTA 4Na, נוזל | Invitrogen | 25300 | |
| HEPES (1M) | Invitrogen | 15630 | |
| צלוחיות Fluoro סטריליות בעלות תחתית זכוכית של כיסוי (בעובי 0.17 מ"מ) בקוטר 35 מ"מ (WillCo-dish) | World Precision Instruments, Inc. | FD35-100 | |
| קובית Gene Pulser סטרילית (מרווח אלקטרודות של 0.4 ס"מ) (Bio-Rad) | Bio-Rad | 16552088 | |
| מכשיר אלקטרופורציה Gene Pulser II | Bio-Rad | ||
| מערכת Epi-Fluorescence מדגם TE-FM המחוברת למיקרוסקופ הבלתי תלוי Nikon Eclipse TE300 | Nikon Instruments | ||
| תוכנת Metamorph | דימות אוניברסלי | ||
| מכשיר למשיכת מיקרו-פיפטות אנכי | Narishige International | ||
| Micro-Forge M-900 | Narishige International | ||
| מיקרו-מניפולטור הידראולי MO-188NE | Narishige International | ||
| מניפולטור ידני גס, MN-188NE | Narishige International | ||
| <חזק>מבני cDNA: | |||
| cDNA של קולטן המצומד לג'י-פרוטאין המסומן בחלבון פלואורסצנטי אדום בקצה ה-C (hBLT1-RFP) | ג'אלה ואחרים 2005 | ||
| cDNA של חלבון ציטוזולי המסומן ב-GFP (β(-arrestin1-GFP במחקר הנוכחי). | ג'אלה ואחרים 2005 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה