Articolo metodologico

Studiare proteolisi della ciclina B a livello di singola cellula in popolazioni di cellule intere

DOI:

10.3791/4239

17 settembre 2012

In questo articolo

Sommario

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Metafase di anafase transizione viene attivato attraverso la promozione anafase-complesso (APC / C)-dipendente ubiquitinazione e la successiva distruzione della ciclina B. Qui, abbiamo creato un sistema che, a seguito di pulse-chase etichettatura, permette di monitorare ciclina proteolisi B in popolazioni di cellule intere e facilita la rilevazione di interferenza del checkpoint mitotico.

Abstract

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Distribuzione uniforme dei cromosomi tra le due cellule figlie durante la divisione cellulare è un prerequisito per garantire la stabilità genetica 1. Imprecisioni in fase di separazione dei cromosomi sono una caratteristica di malignità e associata a progressione della malattia 2-4. Il checkpoint del fuso (SAC) è un meccanismo di controllo mitotico che trattiene le cellule in metafase fino a quando ogni singolo cromosoma ha stabilito un legame stabile bipolare al fuso mitotico 1. La SAC esercita la sua funzione per interferenza con l'attivazione di APC / C subunità Cdc20 di bloccare la proteolisi di securin e ciclina B e quindi la separazione dei cromosomi e uscire mitotico. Attacco improprio dei cromosomi impedisce di mettere a tacere SAC segnalamento e provoca l'inibizione segue da APC / C Cdc20 fino a quando il problema è risolto per evitare missegregation cromosoma, aneuploidia e carcinomi 1.

La maggior parte degli studi che hanno affrontato il influence improprio di attaccamento cromosomica su APC / C-dipendente proteolisi ha approfittato di interruzione del mandrino utilizzando depolimerizzante o microtubuli stabilizzazione farmaci di interferire con l'attaccamento cromosomica ai microtubuli. Poiché interferenze con cinetiche microtubuli può influenzare il trasporto e la localizzazione dei regolatori critici, queste procedure sopportare un rischio di indurre effetti artificiali 5.

Per studiare come la SAC interferisce con APC / C-dipendente della ciclina B proteolisi durante la mitosi in imperturbabile popolazioni cellulari, abbiamo stabilito un sistema di istoni H2-GFP-base che ha permesso il monitoraggio simultaneo di allineamento metafase dei cromosomi mitotici e proteolisi della ciclina B 6 .

Per rappresentare profili proteolitici, abbiamo generato una molecola chimerica B ciclina reporter con una porzione C-terminale SNAP 6 (figura 1). In una reazione di auto-etichettatura, la SNAP-porzione è in grado di formare legami covalenti conalkylguanine-vettori (substrato SNAP) 7,8 (Figura 1). Molecole substrato SNAP sono facilmente disponibili e trasportare un ampio spettro di differenti fluorocromi. Chimerici ciclina B-SNAP molecole diventano etichettati dopo aggiunta della membrana permeabile substrato SNAP al mezzo di crescita 7 (Figura 1). Dopo la reazione di marcatura, l'intensità ciclina B-SNAP fluorescenza gocce in un pulse-chase reazione modo simile e intensità di fluorescenza riflettere livelli di ciclina B degradazione 6 (figura 1). Il nostro sistema facilita il monitoraggio della mitotico APC / C-dipendente proteolisi in un gran numero di cellule (o più popolazioni di cellule) in parallelo. In tal modo, il sistema può essere un valido strumento per identificare agenti / piccole molecole che sono in grado di interferire con l'attività proteolitica in metafase per anafase transizione. Inoltre, come sintesi di ciclina B durante la mitosi è stato recentemente proposto come un mechanis importantim nel promuovere un blocco mitotico nei topi e negli esseri umani, mantenendo stabili i livelli di espressione della ciclina B 9,10, questo sistema ci ha permesso di analizzare proteolisi B ciclina come uno degli elementi di una situazione di equilibrio 6.

Protocollo

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1. Semina di U2OS a base di ciclina B-SNAP cellule Reporter (Clone 11 celle 6) su vetrini per microscopio Camera

  1. Tripsinizzare subconfluenti cellule giornalista SNAP che sono stati autorizzati a crescere in modo asincrono in fase di log per almeno 48 ore.
  2. Lavorare con 8 camere e microscopio (distribuzione costante di cellule).

Per la semina di cellule su 8 camere microscopio e ad una distribuzione costante su tutta la superficie della camera di microscopio, centrifuga 10.000 cellule e risospendere in 350 pl di rosso fenolo terreno privo crescita normale (integrato con 10% siero fetale bovino, penicill....

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Discussione

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Vi presentiamo qui un live-cell approccio di imaging basata facilitare il monitoraggio simultaneo di proteolisi ciclina B e l'allineamento dei cromosomi. Questo approccio permette lo studio del controllo mitotico negli imperturbabile popolazioni cellulari a livello di singola cellula. Curve di degradazione della ciclina B facilitare intellezioni dirette nell'attività della APC / C e quindi indirettamente riflettere lo stato della SAC 6.

Questo approccio, pur calcolato sull.......

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Dichiarazioni

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Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Ringraziamenti

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Siamo grati a S. Taylor per la prestazione del pLPCX-istoni H2-GFP plasmide. Ringraziamo R. Mertelsmann per il supporto continuo. Questo lavoro è stato finanziato dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Nome del prodotto Azienda Numero di catalogo Commenti (opzionale)
Reporter linea cellulare generato in-house, come descritto 6 clonare 11 celle giornalista
(U2OS basati ciclina B-cellule che esprimono SNAP)
Retrovirale ciclina B-SNAP vettore di espressione generato in-house, come descritto 6 pLNCX2-ciclina B mut5-SNAP
Phenolred senza DMEM Gibco 21063-029 La supplementazione con FCS, piruvato di sodio, penicillina / strepto-mycin richiesta
SNAP-Cell TMR-Star New England Biolabs S9105S Soluzione madre 400 mM in DMSO
Speciale Opstics Piatto, 96 pozzetti Costar 3720
μ-Slide 8 bene, ibiTreat Ibidi 80826
Microscopia unità Olimpo IX-81 Microscopio inverso con camera climatica
Obiettivo Olimpo UPLSAPO obiettivo 20x (NA 0,75 €)
Acquisizione software Olimpo Scan ^ R Acquisizione software (v.2.2.09)
Analisi del software Olimpo Scan ^ R Software di analisi (v.1.2.0.6)

Riferimenti

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  1. Musacchio, A., Salmon, E. D. The spindle-assembly checkpoint in space and time. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 8, 379-393 (2007).
  2. Nasmyth, K. Segregating sister genomes: the molecular biology of chromosome separation. Science. 297, 559-565 (2002).
  3. Cah....

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Proteolisi della ciclina BAnalisi di singola cellulaIstone H2 GFPSistema reporter SNAPMarcatura con TMR StarMonitoraggio dell uscita dalla mitosiAttivit APC CAllineamento cromosomicoTracciamento dell intensit di fluorescenzaTransizione metafase anafase

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