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Articolo metodologico

Visualizzando l'actina e Cytoskeletons dei microtubuli alla sinapsi della B-cellula Immune usando la microscopia di svuotamento (STED) emissione stimolata

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DOI:

10.3791/57028

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9 aprile 2018

In questo articolo

Sommario

Vi presentiamo un protocollo per l'utilizzo di microscopia STED contemporaneamente strutture di actina di immagine, microtubuli e proteine leganti plus-fine dei microtubuli in cellule di B che si sono diffuse sulle lamelle rivestite con gli anticorpi per il recettore delle cellule B, un modello per la fase iniziale di formazione della sinapsi immuni.

Abstract

Cellule di B che si legano agli antigeni di membrana-limiti (per esempio, sulla superficie di una cellula presentanti l'antigene) formano una sinapsi immuni, una struttura cellulare specializzata che ottimizza la segnalazione della B-cellula recettore (BCR) e acquisizione di antigene BCR-mediata. Il rimodellamento del citoscheletro di actina e il riorientamento della rete dei microtubuli verso il sito di contatto dell'antigene sono essenziali per la formazione della sinapsi immuni. Rimodellamento del citoscheletro in un denso anello periferico di F-actina è accompagnata dalla polarizzazione del centro di organizzazione dei microtubuli verso la sinapsi immune. Proteine leganti plus-fine dei microtubuli, come pure proteine corticale plus-fine acquisizione mediano interazioni fisiche tra il cytoskeletons actina e dei microtubuli, che consentono loro di essere riorganizzata in modo coordinato. Chiarire i meccanismi che questa riorganizzazione del citoscheletro, nonché a comprendere come queste strutture citoscheletriche forma formazione della sinapsi immuni e BCR di segnalazione, di controllo può fornire nuove intuizioni l'attivazione delle cellule B. Ciò è stata facilitata dallo sviluppo di approcci di microscopia di Super-risoluzione che rivelano nuovi dettagli di organizzazione della rete del citoscheletro. Descriviamo qui un metodo per l'utilizzo di microscopia di svuotamento (STED) emissione stimolata contemporaneamente strutture di actina di immagine, microtubuli e proteine leganti plus-fine transfected GFP-etichettato microtubuli in cellule di B. Per modellare i primi eventi nella formazione della sinapsi immuni, permettiamo a cellule B a diffondersi sulle lamelle ricoperte di anticorpi (anti-Ig) anti-immunoglobulina, che avviano la segnalazione di BCR e rimodellamento del citoscheletro. Forniamo dettagliate protocolli per esprimere proteine di fusione di GFP in cellule di B-linfoma A20, per la diffusione di anti-Ig-indotta delle cellule e per la fissazione delle cellule successive, Immunostaining, acquisizione di immagini e passaggi di deconvoluzione di immagine. Le immagini ad alta risoluzione ottenute utilizzando queste procedure permettono di visualizzare contemporaneamente l'actina strutture, i microtubuli e proteine obbligatorie plus-fine dei microtubuli che possono collegare queste due reti del citoscheletro.

Introduzione

Quando le cellule B associare polarizzati matrici di antigeni (ad es., visualizzato sulla superficie dell'antigene-presentare cellule (APC)), il recettore della B-cellula risultante (BCR) segnalazione unità la formazione di una struttura classica sinapsi immuni, che era prima descritto in T cellule1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,

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Protocollo

Tutte le procedure di animali sono state approvate dall'Università della British Columbia Comitato di cura degli animali.

1. esprimere proteine di GFP-fusione in cellule di B-linfoma A20

  1. Cellule di cultura A20 in completano medium RPMI (RPMI-1640 completati con 10% inattivati siero bovino fetale (FBS), 50 µM 2-mercaptoetanolo, glutamina 2mm, piruvato di 1 mM, 50 U/mL di penicillina e 50 µ g/mL di streptomicina) a 37 ° C in un incubatore di coltura del tessuto con 5 % CO2.
  2. Preparare il reagente di transfezione (Vedi la Tabella materiali) secondo le istruzioni del produttore.
    Nota: Questo pro....

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Risultati

Per le cellule B diffusione su immobilizzato anti-Ig, microscopia STED utilizzata in combinazione con il software di deconvoluzione fornisce immagini ad alta risoluzione delle strutture citoscheletriche di microscopia confocale. Questo è evidente nella Figura 1, dove la rete di F-actina è stata visualizzata mediante il protocollo descritto sopra. Un confronto tra confocale e immagini ad alta super-risoluzione STED dello stesso esempio illustra che le immagini.......

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Discussione

Immagini dettagliate di strutture citoscheletriche possono essere ottenuti usando la microscopia STED super-risoluzione, che teoricamente può raggiungere una risoluzione di 50 nm, rispetto al convenzionale microscopia confocale, per cui la risoluzione di diffrazione limitata è ~ 200 nm 24. la capacità di risolvere strutture più fini è ulteriormente migliorata utilizzando software di deconvoluzione per calcolare la posizione più probabile della sorgente luminosa originale dal segnale di fluorescenz.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Ringraziamo la struttura di Imaging di UBC Life Sciences Institute (LSI) per sostenere e mantenere il microscopio STED. Questo lavoro è stato finanziato da grant #68865 l'istituti canadesi di ricerca sanitaria (a M.R.G.). Ringraziamo il dottor Kozo Kaibuchi (Università di Nagoya, Nagoya, Giappone) per il plasmide CLIP-170-GFP.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Coltura cellulare
A20 cellule di linfoma B di topoATCCTIB-208Linfoma murino a cellule B di origine Balb/c che esprime un BCR contenente IgG sulla sua superficie
RPMI-1640Thermo Fisher Scientific  R0883
Siero fetale bovinoThermo Fisher Scientific12483020Inattivare il calore a 56 oC per 30 min
2-mercaptoetanoloMillipore SigmaM3148
GlutamminaMillipore SigmaG5763
Piruvato di sodioMillipore SigmaP5280
Penicillina-StreptomicinaThermo Fisher Scientific15140122Liquid, 10.000 unità<
forte>Materiali aggiuntivi per cellule B primarie
70-µ filtro per cellule mCorning352350
Kit di isolamento delle cellule B basato su biglie magneticheStemcell Technologies19854EasySep Mouse Kit di isolamento delle cellule B
Lipopolisaccaride (LPS)Millipore SigmaL4391LPS di E. coli 0111:Fattore
attivazione delle cellule B B4 (BAFF)R& D Systems2106-BF-010
NomeAziendaNumero di catalogoComments
Transfection
Codifica plasmidico CLIP-170-GFPDono del Dr. Kozo Kaibuchi (Nagoya Univ., Nagoya, Giappone); descritto in Fukata et al. Cell 109:873-885, 2002
Recommended reagents and equipment
Amaxa Nucleofection kit VLonzaVCA-1003Seguire le indicazioni del produttore per miscelare i reagenti di trasfezione con il DNA
Amaxa Nucleofector modello 2bLonzaAAB-1001Programma L-013 utilizzato
Piastre Falcon a 6 pozzetti, trattate TC, steriliCorning353046
NomeCompanyNumero di catalogoComments
Rivestimento vetrini
18 mm di diametro rotondo #1.5 occhiali di coperturaThomas Scientific1217N81Prodotto simile: Marienfield-Catalogo superiore #117580
PinzeFisher Scientific1381242Pinze per schegge extra fini
Falcon Piastra per coltura tissutale sterile in polistirene perFalcon Corning353043
100% metanoloFisher ScientificA412-4
Soluzione salina tamponata con fosfato sterile (PBS) senza calcio o magnesioThermo Fisher Scientific10010049
Anticorpo IgG di capra anti-topoJackson ImmunoResearch115-005-008Per cellule A20
Anticorpo IgM di capra-anti-topoJackson ImmunoResearch115-005-020Per le cellule B primarie di topo
NameCompanyNumero di catalogoComments
Staining
Paraformaldeide (soluzione madre al 16%)Microscopia elettronicaSciences 15710Diluire con PBS alla concentrazione di lavoro
Glutaraldeide (soluzione madre al 50%)Millipore Sigma340855Diluire con PBS alla concentrazione di lavoro
Triton X-100Fisher ScientificBP151-500
SaponinaMillipore SigmaS2149
Albumina sierica bovina (BSA), Frazione VMillipore Sigma10735094001
Anticorpo anti-tubulina di coniglioAbcamab52866Diluizione 1:250 consigliata ma dovrebbe essere ottimizzata
Alexa Fluor 532-capra coniugata anti-coniglio IgGThermo Fisher ScientificA11009Diluizione 1:100 consigliata ma dovrebbe essere ottimizzata
Alexa Fluor 568-falloidina coniugataThermo Fisher ScientificA12380Diluizione 1:100 consigliata ma dovrebbe essere ottimizzata
Prolong Diamond Antifade MountantThermo Fisher ScientificP36970Senza DAPI
Fisherbrand Superfrost Plus Vetrini per microscopioFisher Scientific12-550-15
NomeAziendaNumero di catalogoComments
Materiali
ParafilmVWRP1150-2
HEPESMillipore SigmaH3375
NaClFisher ScientificBP358
KClMillipore SigmaP9333
CaCl2Millipore SigmaC1016
Na2HPO4Fisher ScientificS374-500
MgSO4Fisher ScientificM63
DestrosioFisher ScientificD16-500
NameAziendaNumero di catalogoComments
Microscopy
Leica SP8 TCS STED microscopioLeica
Voume ImagingVedere https://svi.nl/HuygensProducts
di tessuti sterili Huygens software di deconvoluzione Scientific

Riferimenti

  1. Harwood, N. E., Batista, F. D. The cytoskeleton coordinates the early events of B-cell activation. Cold Spring Harb Perspect Biol. 3 (2), a002360(2011).
  2. Batista, F. D., Treanor, B., Harwood, N. E. Visualizing a role for the actin cytoskeleton in the ....

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Ristampe e permessi

Tag

Citoscheletro di actinacitoscheletro di microtubuliriorganizzazione citoscheletricaformazione della sinapsi immunologicaproteine marcate con GFPprotocollo di distensione cellularedeconvolutione dell'immagineproteine di fusione fluorescenti