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Articolo metodologico

Western blotting a singola cellula per determinare l'eterogeneità cellulare

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8 luglio 2025

In questo articolo

Abstract

Fonte: Wang, L., et al., Quantificazione dell'attività chemiotattica dei monociti in vivo e caratterizzazione dei macrofagi derivati dai monociti del sangue. J. Vis. Exp. (2019).

Il video descrive una tecnica di western blotting a singola cellula che identifica la composizione di singole cellule catturate su un chip di western blotting a singola cellula in una sospensione eterogenea. La tecnica rileva l'intensità di fluorescenza del fluoroforo marcato con un marcatore proteico specifico per la cellula bersaglio.

Protocollo

1. Determinazione della composizione cellulare nella sospensione cellulare utilizzando l'analisi Western Blot a cellula singola (scWB)

  1. Reidratare il chip scWB prima dell'uso in 15 mL di tampone di sospensione 1x in una capsula di Petri per almeno 10 minuti a RT.
  2. Aggiungere 1 mL di sospensione monocellulare diluita (10.000-100.000 cellule/mL) al chip reidratato. Appoggiare la superficie sul fondo di una capsula Petri da 10 cm. Assicurarsi che la superficie sia piana.
  3. Coprire la capsula di Petri con un coperchio per evitare che si secchi e lasciare riposare le cellule per 5-15 minuti con una pendenza.
  4. Posizionare il chip sotto un microscopio a campo chiaro e ispezionare i pozzetti con un ingrandimento di 10x.
    nota: Circa il 15-20% dei micropozzetti dovrebbe essere occupato da una singola cella e meno del 2% dei pozzetti dovrebbe contenere 2 o più cellule.
  5. Inclinare di 45 gradi la capsula di Petri da 10 cm contenente la patatina.
  6. Lavare il chip con il tampone di sospensione 1x per rimuovere le cellule non catturate dalla superficie del chip mediante pipettaggio delicato dall'alto verso il basso del chip. Ripeti 3 volte.
  7. Preparare lo strumento Western a cella singola.
  8. Impostare il tempo di lisi, il tempo di elettroforesi e il tempo di acquisizione UV. Per analizzare i macrofagi reclutati recuperati dal tappo di gel derivato dalla membrana basale, utilizzare le seguenti impostazioni: tempo di lisi: 0 s; tempo di elettroforesi: 160 s; Tempo di cattura UV 240 s.
  9. Caricare con cautela il chip nella cella di elettroforesi dello strumento Western a cella singola, rivolto verso il gel. Prestare attenzione a non danneggiare il lato in gel del chip.
  10. Versare il tampone di lisi/funzionamento nella camera e coprire completamente l'intero chip Western a cella singola. Avviare la lisi cellulare.
  11. Eseguire lo strumento scWB utilizzando l'impostazione elencata in 1.8.
  12. Una volta completata la corsa, trasferire il truciolo in una piastra Petri da 10 cm e lavare il truciolo due volte con 1x tampone di lavaggio per 10 minuti a RT.
  13. Preparare diluizioni dell'anticorpo primario (anti-vinculina: 1:10; anti-CD45: 1:15, anti-CD11b: 1:20, anti-F4/80: 1:10) in un volume totale di 80 μl di diluente anticorpale (miscelare 8 μl di anticorpo 1 più 8 μl di anticorpo 2 più 64 μl di diluente).
  14. Aggiungere 80 μl della soluzione di anticorpi primari alla camera di sondaggio degli anticorpi e abbassare il chip con il lato del gel rivolto verso il basso in modo che la soluzione anticorpale penetri attraverso il chip.
  15. Incubare con la soluzione di anticorpi primari per 2 ore a RT.
  16. Lavare il truciolo tre volte per 10 minuti in 1x tampone di lavaggio sullo shaker.
  17. Lavare la patatina una volta per 10 minuti nell'acqua dello shaker per dissalare il gel.
  18. Preparare una diluizione 1:20 dell'anticorpo secondario in un volume totale di 80 μl (miscelare 2 μl di anticorpo secondario più 78 μl di diluente).
  19. Incubare il chip con un anticorpo secondario per 1 ora a RT al riparo dalla luce.
  20. Lavare il truciolo tre volte per 10 minuti con 1x tampone di lavaggio sullo shaker.
  21. Centrifugare il truciolo utilizzando una centrifuga scorrevole per rimuovere eventuali residui di lavaggio.
  22. Scansiona il chip su uno scanner microarray a doppio laser con risoluzione di 5 μm sul canale spettrale del fluoroforo accoppiato agli anticorpi secondari.
  23. Analizza i dati utilizzando un software specifico per scWB.

2. Rimozione del chip scWB

  1. Conservare il chip scansionato in un tampone di lavaggio fino al momento di essere rimosso.
  2. Mettere il bagnomaria in una cappa aspirante.
  3. Posizionare un rack per provette da 50 mL nel bagnomaria con l'acqua a solo 1 cm sopra il rack e impostare la temperatura dell'acqua a 60 °C.
  4. Preparare il tampone di stripping. Per 1 L di soluzione tampone stripping, sciogliere 9,85 g di Tris-HCl (pH 6,8) e 20 g di SDS in 900 mL di acqua distillata e regolare il pH. Quindi riempire con acqua distillata fino a 1 litro. Aggiungere lo 0,8% (v/v) di β-mercaptoetanolo (β-ME; 14,3 M) immediatamente prima di ogni utilizzo.
  5. Dopo la scansione iniziale, posizionare il chip in una capsula di Petri di 10 cm prima di rimuoverlo.
  6. Per ogni chip, prelevare 40 mL di tampone di stripping e aggiungere 320 μl di β-ME.
    ATTENZIONE: β-ME è tossico e pericoloso per l'uomo e l'ambiente. La seguente procedura deve essere eseguita in una cappa aspirante.
  7. Posizionare il chip nel contenitore e sigillare il contenitore con parafilm per evitare che l'acqua penetri nel contenitore
  8. Posizionare il contenitore all'interno della rastrelliera per provette nel bagnomaria preriscaldato.
  9. Incubare per 90 min.
  10. Rimuovi con cautela il chip dal contenitore e mettilo in una capsula di Petri fresca.
  11. Lavare brevemente il truciolo una volta con 1x tampone di lavaggio. Quindi aggiungere 15 mL di tampone di lavaggio 1x alla piastra di Petri.
  12. Lavare le patatine per 15 minuti su uno shaker. Ripetere la fase di lavaggio quattro volte.
    nota: Il chip è pronto per il successivo anticorpo primario (vedere i passaggi 1.12 - 1.21)

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Dichiarazioni

Nessun conflitto di interessi dichiarato.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Piastra Petri da 10 cmGriner Bio-One664 160
10x tampone di sospensionedi proteinesempliceR101
Piastra Petri da 15 cmFalcone353025
2-mercaptoetanoloMP BIOMEDICALE2194705
5% di tampone di lavaggiodi proteinesempliceR252
Diluente anticorpaledi proteinesempliceCodice 042-203
Centrifuga da bancoBeckman CoulterCentrifuga Microfuge 22R
Albumina sierica bovinaSigma-AldrichA7906-100G
Calcein AMThermoFisherVisualizzazione del materiale C30991 ml
CD11bNovus BiologicalsNB110-89474
Mab di coniglio CD45 (D4H7K)Tecnologie dei segnali cellulariCodice: 727987S
CD68/SR-D1 (FA-11)Novus BiologicalsNBP2-33337SS
Visione del cellometroNexcelom
DispaseBd354235100 ml
Forbice da dissezione
Anticorpo secondario IgG anti-coniglio d'asino [NL557]Novus BiologicalsNL004NL 557 coniugato
Anticorpo secondario IgG (H+L) anti-ratto d'asino [DyLight 650]Novus BiologicalsNBP1-75655DyLight 650 coniugato
F4/80 (CI-A3-1)Novus BiologicalsNB600-404SS
Blocco termicoEffendorfCodice 22331Termomiscelatore
Lisi/Tampone in esecuzionedi proteinesempliceR200
Matrice Matrigel (fattore di crescita ridotto)BdCodice 354230Confezione da 10 ml
Scanner per microarrayPerkinElmerScanArray Gx
Provetta per microcentrifugaFisher Scientifico05-408-129
microscopioThermoFisherEvos fl
Milodi proteinesempliceOccidentale a cella singola
agoBd30511126 grammi
Parafilm
Camera di tastaturadi proteinesemplice035-020
Proteina CCL2/JE/MCP-1 di topo ricombinanteRicerca e Sviluppo479-JE-050
Chip scWESTdi proteinesempliceC300
scuotitoreBioespressoAgitatore orbitale gene mate
Contenitore trucioli western a cella singoladi proteinesempliceCodice 035-118
Scivolo girevoleRete di laboratorioC1303-T
Sodio Dodecil Solfato (SDS)Fisher ScientificoBP 166-500
siringaBd3096021 ml
Tris-cloridratoFisher ScientificoBP 153-500
pinzettadi proteinesemplice035-020
BagnomariaThermoFisher

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