Name: Live-תא הדמיה של תאים מעבר הבעת חלבונים fluorescently-מתויג מטריקס תלת מימדי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-12-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 26 s
Description: למד לדמות חלבונים מתויגים בפלואורסצנציה בתאים חיים בתוך מטריקס קולגן תלת-ממדי. שיטה זו מאפשרת לחקור דינמיקת חלבונים והתמקמותם בזמן אמת במהלך נדידת תאים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

אנו מודים לד&quot;ר גרנט סאמידה לקריאה ביקורתית של כתב היד. עבודה זו נתמכה על ידי פרס החוקר הצעיר Beckman (ש&quot;י), משפחה חדשה הלמן הפקולטה פרס (ש&quot;י), EUREKA-NIH, מאוניברסיטת קליפורניה לחקר הסרטן ועדת התיאום.

<ol><li>Shih, W., Yamada, S., Myosin, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+dependent+retrograde+flow+drives+3D+cell+migration%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)">A dependent retrograde flow drives 3D cell migration.</a> Biophys. J. 98 (8), L29-L31 (2010).</li>
<li>O'Brien, L. E., Yu, W., Tang, K., Jou, T. S., Zegers, M. M., Mostov, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphological+and+biochemical+analysis+of+Rac1+in+three-dimensional+epithelial+cell+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Enzymol%22%5BJournal%5D)">Morphological and biochemical analysis of Rac1 in three-dimensional epithelial cell cultures.</a> Methods Enzymol. 406, 676-691 (2006).</li>
<li>Legant, W. R., Miller, J. S., Blakely, B. L., Cohen, D. M., Genin, G. M., Chen, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+mechanical+tractions+exerted+by+cells+in+three-dimensional+matrices%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">Measurement of mechanical tractions exerted by cells in three-dimensional matrices.</a> Nat. Methods. 7 (12), 969-971 (2010).</li>
<li>Del Alamo, J. C., Meili, R., Alonso-Latorre, B., Rodriguez-Rodriguez, J., Aliseda, A., Firtel, R. A., Lasheras, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatio-temporal+analysis+of+eurkaryotic+cell+motility+by+improved+force+cytometry%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Spatio-temporal analysis of eurkaryotic cell motility by improved force cytometry.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104 (33), 13343-13348 (2007).</li>
<li>Lippincott-Schwartz, J., Snapp, E., Kenworthy, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studying+protein+dynamics+in+living+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Mol.+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Studying protein dynamics in living cells.</a> Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2 (6), 444-456 (2001).</li>
<li>Phair, R. D., Misteli, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetic+modeling+approaches+to+in+vivo+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Mol.+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Kinetic modeling approaches to in vivo imaging.</a> Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2 (12), 898-907 (2001).</li>
<li>Giepmans, B. N., Adams, S. R., Ellisman, M. H., Tsien, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescent+toolbox+for+assessing+protein+location+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Fluorescent toolbox for assessing protein location and function.</a> Science. 312 (5771), 217-224 (2006).</li>
<li>Shaner, N. C., Steinbach, P. A., Tsien, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+guide+to+choosing+fluorescent+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">A guide to choosing fluorescent proteins.</a> Nat. Methods. 2, 905-909 (2005).</li>
<li>Cukierman, E., Pankov, R., Stevens, D. R., Yamada, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Taking+cell-matrix+adhesions+to+the+third+dimension%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Taking cell-matrix adhesions to the third dimension.</a> Science. 294 (5547), 1708-1712 (2001).</li>
</ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

כאן אנו מתארים שיטה לשימוש לחיות תאים הדמיה ללמוד את המכניזם של נדידת תאים במטריצה ​​תלת מימדי. ההצלחה של טכניקה זו תלויה בהשגת &quot;טוב&quot; שיבוטים ביציבות להביע GFP-tagged חלבונים. רמה נמוכה של חלבון ה-GFP ידרוש חשיפה עירור עודף פשרות בריאות התא, ואילו רמה גבוהה מדי של GFP יהיו תופעות לוואי לא רצויות על התא. לכן, הבחירה וקטור transfect הגנים לתוך התאים חשוב (למשל, האמרגן, תג הקרינה וכו &#39;). ישנם תגי פלורסנט רבים אחרים מאשר ה-GFP, כולל חלבון פלואורסצנטי אדום (RFP) 7,8....

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> קולגן, שור, סוג I </td><td> BD Biosciences </td><td> 354231 </td><td> מלאי הוא כ 3 מ&quot;ג / מ&quot;ל </td></tr><tr><td> 3-aminopropyltrimethoxysilane </td><td> סיגמא אולדריץ&#39; </td><td> 281778 </td><td> מדולל במים </td></tr><tr><td> glutaraldehyde </td><td> סיגמא אולדריץ&#39; </td><td> 340855 </td><td> מדולל ב PBS </td></tr><tr><td> 1M Hepes </td><td> Invitrogen </td><td> 15630-080 </td><td></td></tr><tr><td> Fluospheres פוליסטירן microspheres 1 מיקרומטר, אדום פלואורסצנטי (580/605) </td><td> Invitrogen </td><td> F13083 </td><td></td></tr><tr><td> Geneticin (G418) </td><td> Invitrogen </td><td> 11811-031 </td><td></td></tr&gt; <tr><td colspan="4"> תרבות התקשורת מרכיבים: </td></tr><tr><td> DMEM </td><td> Invitrogen </td><td> 31600-034 </td><td></td></tr><tr><td> סרום שור עוברית </td><td> אטלנטה הביולוגיים </td><td> S115500 </td><td></td></tr><tr><td> פניצילין / סטרפטומיצין </td><td> Invitrogen </td><td> 15140-122 </td><td></td></tr><tr><td> Kanamycin </td><td> Invitrogen </td><td> 15160-054 </td><td></td></tr></tbody></table>

live-תא הדמיה של תאים מעבר הבעת חלבונים fluorescently-מתויג מטריקס תלת מימדי

Live-cell Imaging of Migrating Cells Expressing Fluorescently-tagged Proteins in a Three-dimensional Matrix

באופן מסורתי, נדידת תאים נחקרה על דו מימדי, משטחי פלסטיק נוקשה. עם זאת, במהלך תהליכים ביולוגיים חשובים כגון ריפוי פצעים, התחדשות רקמות, גרורות סרטן, התאים חייבים לנווט רקמות מורכבות תלת ממדי, תאית. כדי להבין טוב יותר את המנגנונים מאחורי אלה תהליכים ביולוגיים, חשוב לבחון את תפקידם של החלבונים האחראיים על נהיגה נדידת תאים. כאן, אנו מתאר פרוטוקול ללמוד את המכניזם של נדידת תאים באמצעות שורת תאים אפיתל (MDCK), וכן תלת ממדי, סיבי, עצמית polymerizing מטריקס כמערכת מודל. זה תאי מטריקס ברור אופטית ניתנת בקלות לחיות תאים לימודי הדמיה טוב יותר מחקה את הסביבה הפיזיולוגית, רקמות רכות. דו&quot;ח זה מדגים טכניקה ישירות חזותי לוקליזציה חלבון דינמיקה, ו דפורמציה של מטריקס תלת ממדי שמסביב. בחינהביעור לוקליזציה של חלבונים ודינמיקה במהלך תהליכים תאיים מספק תובנה מפתח לתוך פונקציות חלבון. תגי פלורסנט מקודדים גנטית לספק שיטה ייחודית התבוננות לוקליזציה חלבון ודינמיקה. באמצעות טכניקה זו, אנו יכולים לנתח את הצטברות subcellular של מפתח, כוח להפקת רכיבים cytoskeletal בזמן אמת כמו תמרונים התא באמצעות המטריצה. בנוסף, באמצעות תגי פלורסנט עם מספר אורכי גל שונים, אנו יכולים לבחון את לוקליזציה של חלבונים רבים בו זמנית, ובכך מאפשר לנו לבחון, למשל, אם חלבונים שונים יש תפקידים דומים או מסתעף. יתר על כן, הדינמיקה של החלבונים המתויגים fluorescently ניתן לכמת באמצעות שחזור פלורסנט לאחר photobleaching (FRAP) ניתוח. זה מבחני המדידה ניידות חלבון ואיך קשור ביציבות החלבונים הם לרשת cytoskeletal. על ידי שילוב של תאים חיים הדמיה בטיפול של מעכבי תפקוד החלבון,אנו יכולים לבחון בזמן אמת את השינויים בהתפלגות של חלבונים מורפולוגיה של תאים נודדים. יתר על כן, אנו משלבים גם לחיות תאים הדמיה עם שימוש של חלקיקים נותב פלורסנט מוטבע בתוך המטריצה ​​כדי להמחיש את העיוות מטריקס במהלך נדידת תאים. לפיכך, אנו יכולים לדמיין כיצד תא נודדות מפיצה כוח להפקת חלבונים, שבו כוחות המתיחה הם הפעילו את המטריצה ​​שמסביב. באמצעות טכניקות אלה, אנו יכולים לקבל תובנה חשובה התפקידים של חלבונים ספציפיים תרומתם המנגנונים של נדידת תאים.

תהליכים תאיים כגון נדידת תאים מסורתי נחקרו על דו מימדי, משטחי פלסטיק נוקשה. דו&quot;ח זה מתאר טכניקה ישירות חזותי לוקליזציה חלבון וניתוח הדינמיקה חלבון בתאי נודדות בתוך מטריצה ​​יותר רלוונטי מבחינה פיזיולוגית תלת מימדי,.

Live-תא הדמיה של תאים מעבר הבעת חלבונים fluorescently-מתויג מטריקס תלת מימדי

באופן מסורתי, נדידת תאים נחקרה על משטחי פלסטיק קשיחים דו-ממדיים. עם זאת, במהלך תהליכים ביולוגיים חשובים כגון ריפוי פצעים...

הדגמה זו נועדה לדמות חלבונים המסומנים פלואורסצנטית בתאים חיים בתוך מטריצה תלת-ממדית (3D). ראשית, ייצרו שורות תאים יציבות המבטאות חלבונים מסומנים פלואורסצנטית. זרעו תאים אלו לתוך מטריצת קולגן תלת-ממדית, ולאחר מכן רכשו תמונות Time-lapse של תאים נודדים באמצעות מיקרוסקופ קונפוקאלי.בסופו של דבר, התוצאות שופכות אור על לוקליזציה ודינמיקה של חלבונים בתוך תאים נודדים באמצעות דימותים של lapsed-time וניתוח FP, תוך התבוננות בדינמיקה ובלוקליזציה של חלבונים בתלת-ממד ובזמן אמת. גישה זו מציעה דרך אחת למענה על שאלות יסודיות בנוגע לנדידה של תאים. לדוגמה, כיצד מווסרות מגעים אדחסיביים על ידי חלבונים ציטופלזמיים?וגם כיצד מגעים אלו מושפעים על ידי מעכבים ספציפיים. בצלחת P35, תרבלו תאים בדרגת התרבות (confluency) של 80% עד 90%, והעבירו את הפלסמיד הרלוונטי לתאים באמצעות Lipo 2000 בהתאם להוראות היצרן. לאחר מכן, הניחו את התאים באינקובטור.ביום למחרת, חלק את התאים לשתי צלחוני פטרי P1 50 והדגר אותם למשך לילה. חדש את המצע כדי להוסיף 50 µg/mL של G418. המשך את התרבית תחת ברירה אנטיביוטית למשך שבועיים.בדקו את התרבית לאיתור מושבות עמידות ל-G four 18. לאחר מכן, באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנציה הפוך, זהו וסמנו את המושבות החיוביות ל-GFP.שטפו את התאים פעמיים ב-PBS. לאחר השטיפה השנייה, השאירו שכבה דקה של נוזל כדי למנוע מהתא

live-cell-imaging-migrating-cells-expressing-fluorescently-tagged

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

מודלים של פלישת תאים סרטניים לתוך מטריצה ​​תלת ממדי תאיים לשקף טוב יותר...

מידול והדמיה 3-Dimensional Cell קיבוציים Invasion

שיטה להרכבה של שיפועים ודבק מסיסים בתא מיקרוסקופי למחקרי נדידת תאי חיים מתוארת. הסביבה המהונדסת משלבת משטחי antifouling ופסי דבק עם שיפועי פתרון ולכן מאפשרת אחת כדי לקבוע את החשיבות היחסית של רמזי הדרכה.

יצירת Gradients הדבק והמסיס לנדידת תאי דימות באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי

מאמר זה מציג שיטה לתייג קולגן שניתן להשתמש בו גם תיקון נוסף ולהדמית חיה של תרביות תאי 3D fluorescently. כמו כן אנו מספקים פרוטוקול מותאם לדמיין חלבוני cytoskeletal אנדוגניים של תאים בתרבית בסביבות 3D.

חושף את ארגון cytoskeletal של תאי סרטן פולשני ב-3D

5 חלבוני ניאון קומבינטורית סימון של תאי גזע ואבות היווצרות הדם מאפשר במעקב משובט vivo באמצעות confocal ושני פוטונים במיקרוסקופ, מתן תובנות ארכיטקטורת hematopoietic מח העצם במהלך רגנרציה. שיטה זו מאפשרת מיפוי גורל לא פולשנית של תאים נגזרים HSPCs ספקטרלי מקודדים ברקמות שלמות לתקופות נרחבות של זמן לאחר השתלה.

במשובט מעקב vivo של גזע hematopoietic ובתאים המסומנים על ידי חמישה חלבונים ניאון באמצעות Confocal וmultiphoton מיקרוסקופית

נדידת תאים היא תופעה ביולוגית כי הוא מעורב בשפע של פיסיולוגי, כגון ריפוי פצעים ותגובה חיסונית, ותהליכי pathophysiological, כמו סרטן. Assay הגירת מטריצת 3D-קולגן הוא כלי תכליתי כדי לנתח את מאפייני נדידת תאים מסוגים שונים של מסגרת בסביבה דמוית פיזיולוגית 3D.

ניתוח של נדידת תאים בתוך קולגן מטריקס תלת ממדי

הנכסים ומייקרו של המטריצה ​​תאית מכאניים מאוד משפיעים על הגירת 3D של תאים. שיטה במבחנה ללמוד spatiotemporal התנהגות נדידת תאים בסביבות biophysically משתנים, בשתי רמות אוכלוסייה ותא בודדות, מתואר.

מערכת ג&#39;ל קונצנטריים כדי ללמוד את תפקיד Biophysical של מטריקס מייקרו-סביבה על נדידת תאי 3D

בשילוב של השתלת תאים, תיוג שלד ציטו וגישות אובדן/רווח תפקוד, פרוטוקול זה מתאר כיצד ניתן להשתמש בצלחת הקדם-כורדלית הפוטנציאלית של דג הזברה הנודד כדי לנתח את תפקודו של גן מועמד בנדידת תאים in vivo.

ניתוח<em&gt; In vivo</em&gt; נדידת תאים באמצעות השתלות תא והדמיה זמן לשגות עוברי דג הזברה

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להמחיש תאים חיסוניים בתוך מטריצה תלת מימדי (3D) קולגן באמצעות מיקרוסקופ אור גיליונות. פרוטוקול זה מרחיב כיצד לעקוב אחר נדידת תאים ב- 3D. פרוטוקול זה יכול להיות מועסק עבור סוגים אחרים של תאים השעיה מטריקס תלת-ממד.

מיקרוסקופ אור גיליונות עבור ויזואליזציה תלת מימדי של תאים חיסוניים אנושי

בפרוטוקול הנוכחי מתאר שיטה משולבת חוקרים נדידת תאים סרטן ופלישה על פלטפורמה אחת בזמן אמת, מתן אפשרות היעילה הדירים בקלות ללמוד ניידות תא ו מורפולוגיה.

זרימת עבודה פשוטה הגירה/הפלישה באמצעות Imager אוטומטיות של תאים חיים

מחקר זה מציג פרוטוקול של אימונוציטוכימיה של תאים תלת-ממדיים חיים המיושמים על קו תאי גליומה מפוזר בקו האמצע בילדים, שימושי כדי לחקור בזמן אמת את ביטוי החלבונים על קרום הפלזמה במהלך תהליכים דינמיים כמו פלישה ונדידה של תאים תלת-ממדיים.

בדיקות אימונוציטוכימיה של תאים תלת-ממדיים חיים של גליומה מפושטת בקו האמצע בילדים

אנו מתארים צינורות הדמיה קונפוקלית ומעקב המיושמים על שתי אסטרטגיות מדווחים: אורגנואידים פסיפסיים לפתרון התנהגות תאים בודדים ואורגנידים של מדווח גורל למעקב אחר מעברי תאים בבני אדם ועכברים.

הדמיה של תאים חיים ומעקב תאים בודדים למעקב אחר דינמיקת שיבוטים ומעברי גורל באורגנידים במעי אדם ועכברים

למד לדמות חלבונים מתויגים בפלואורסצנציה בתאים חיים בתוך מטריקס קולגן תלת-ממדי. שיטה זו מאפשרת לחקור דינמיקת חלבונים והתמקמותם בזמן אמת במהלך נדידת תאים.

Live-תא הדמיה של תאים מעבר הבעת חלבונים fluorescently-מתויג מטריקס תלת מימדי

גלה סרטונים נוספים