本論文では、特定のリガンドへの白血球の走化性応答を決定し、生細胞イメージング技術を用いて細胞表面の受容体と細胞質のタンパク質間の相互作用を識別するための方法論を説明します。
本論文では、特定のリガンドへの白血球の走化性応答を決定し、生細胞イメージング技術を用いて細胞表面の受容体と細胞質のタンパク質間の相互作用を識別するための方法論を説明します。
G -タンパク質共役受容体(GPCR)は7回膜貫通型タンパク質ファミリーに属し、細胞内応答する細胞外シグナルの伝達を媒介する。 GPCRの制御などの走化性、細胞内カルシウムの放出、ヘテロ三量体G -タンパク質1から2を介してリガンド依存的に遺伝子の調節など、多様な生物学的機能。リガンドの結合は、そのようなサイクリックアデノシン一リン酸(cAMP)、イノシトール三リン酸(IP3)とジアシルグリセロール(DG)などのセカンドメッセンジャーのレベルを調節するヘテロ三量体G -タンパク質の活性化につながる立体構造変化のシリーズを誘導する。受容体のリガンド結合の活性化との併用はまた脱感作、隔離および/または内在化を介したシグナル受容体を減衰させる一連のイベントを開始します。 GPCRの脱感作のプロセスは、G -タンパク質の受容体キナーゼ(GRKs)とβ-アレスチン3のその後の結合による受容体のリン酸化を介して行われます。 β-アレスチンは、細胞質タンパク質であり、受容体の内在化4-6容易にすることで、そこに(ほとんどの場合)リン酸化受容体に結合し、GPCRの活性化によって細胞膜に転位する。
とLTB 4受容体2(BLT2、低親和性受容体、ロイコトリエンB 4(LTB 4)GPCRの、LTB 4受容体1(高親和性受容体BLT1)を介してアラキドン酸経路と媒介する、その行動から派生した炎症誘発性脂質分子である)7-9。 LTB 4 - BLT1経路は、喘息、関節炎、アテローム性動脈硬化症10-17日 、など、いくつかの炎症性疾患において重要であることが示されている。現在の紙は、LTB 4誘発性白血球遊走およびβ-アレスチンと、顕微鏡イメージング技術の18から19を用いて生細胞における受容体の転座を持つBLT1の相互作用を監視するために開発した方法論を説明します。
C57BL / 6マウスから樹状細胞を骨髄由来は、前述の20〜21として単離し、培養した。これらの細胞は、LTB 4による細胞遊走を示すために、生細胞イメージング法で試験した。人間のBLT1は、C -末端に赤色蛍光タンパク質(BLT1 - RFP)を付けられ、β- arrestin1は、緑色蛍光タンパク質(β- ARR - GFP)で標識し、ラット好塩基球Leukomia(RBL - 2H3)細胞株に両方のプラスミドをトランスフェクトした18-19これらのタンパク質とローカリゼーション間の相互作用のカイネティクスは、ライブセルビデオ顕微鏡を用いてモニターした。現在の論文の方法論は、生細胞におけるGタンパク質共役型受容体の機能的応答を調べるために顕微鏡技術の使用を説明しています。現在の紙はまた、受容体の動態と細胞質蛋白質の相互作用を決定するために蛍光強度を定量化するMetamorphソフトウェアの使用を説明します。
方法
顕微鏡の説明
ライブセルイメージング実験では、Eclipse TE300ニコン倒立顕微鏡に接続されたTE - FM落射蛍光システムを使用して実行。顕微鏡は、加熱ステージを装備。クールなスナップHQデジタルB / W CCD(ローパーサイエンティフィック)カメラとLAMDA 10月2日光学フィルターチェンジャー(サター機器の会社)は、顕微鏡に接続されている。励起および発光波長はフィルタホイールで制御し、ランバ10月2日フィルタホイールコントローラによって制御される、サターインスツルメンツ(株)露光時間500 msは、生細胞でのRFPまたはGFPを表示するには十分なはずです。ハードウェアの制御や画像の取得は、Metamorphソフトウェアによって制御されます。 EGFP / DsRedをデュアルダイクロイック、クロマテクノロジー、本研究のためのフィルタの選択は、フィルタはS480/20x、S525/40mとS565/25x、GFPとRFPのためS620/60m、それぞれを設定している。このフィルターホイールは、6つのフィルターセットを収容することができます。顕微鏡は、ジョイスティックとの事前PROSCANステージコントローラに添付されます。これらのすべてのハードウェアの添付ファイルは、Metamorphソフトウェアによって制御することができます。顕微鏡は、マイクロピペットを保持するためにマイクロマニピュレータで添付されます。
A.は、ロイコトリエンB 4演出樹状細胞の遊走を測定
上記の顕微鏡の設定を使用して、我々はリアルタイムで樹状細胞の遊走を指示、以下のリガンドのためのメソッドを開発しました。二つのマニピュレーター(成茂)は、顕微鏡に接続されている。 LTB 4勾配に向かってマウス骨髄由来樹状細胞(BMDCs)の走化性を記録した。ここで、我々は、マイクロピペットへの配位子をロードすると、細胞の方向性のある移動を監視するために顕微鏡の加熱ステージ上の走化性の実験を設定する、マイクロピペットプラーを使用して、マイクロピペットを準備する方法を説明します。このメソッドは、移行だけでなく、生細胞の走化性の阻害剤の効果を誘導で明確な化学誘引物質の有効性をテストするために適用することができます。マウスからBMDCs 21の単離は、Joveの22を含むいくつかの刊行物に記載されています。
1。 BMDCsの準備
マイクロピペットをロードしたリガンドの調製:
B.測定GPCR(BLT1)と細胞質タンパク質(β-アレスチン)の相互作用、生細胞における転
1。プラスミドDNAコンストラクトの調製
DNAプラスミド構築の詳細はJala ら (2005)18で説明された。
2。 RBL - 2H3細胞へのヒトBLT1 - RFPおよびβ-アレスチン- GFPのトランスフェクション
3。ライブセルイメージング
画像の取得
画像とタンパク質と局在の蛍光の定量化のプロセス
代表的な結果
A.は、ロイコトリエンB 4演出樹状細胞の遊走を測定
このプロトコールに記載されている方法は、ロイコトリエンB 4(図1と接続されているビデオ1)21に向かって樹状細胞の移動を決定するために使用された。我々は生きている細胞内の特定のリガンドに対する細胞の走化能力を決定するために同様の方法論を適用することができます。

100nMのLTB 4に向かって樹状細胞の遊走派生図1。マウスの骨髄。
ビデオは1。LTB 4に向かってBMDCsの細胞遊走をライブ。 ビデオを見るにはここをクリック 。
B.測定GPCR(BLT1)と細胞質タンパク質(β-アレスチン)の相互作用、生細胞における転
この手順の完了時に、人はGPCRシグナル伝達イベントに次の情報を得ることができます。

図2。RBL - 2H3細胞にBLT1 - RFP(A)、β-アレスチン- GFP(B)、pNuc - CFP(C)の発現。パネルDに示すように、カラー合成画像

図3受容体とβ-アレスチンのリガンド誘発転座。細胞の蛍光強度のラインスキャンが表示されます。

図4。受容体の内在化と1μMLTB 4の添加によりβ-アレスチン転の速度論。蛍光強度は、膜と細胞の細胞質ゾルの場所で時間の関数として測定した。
1μMのLTB 4の添加によりBLT1 - RFPおよびβ-アレスチン- GFPを発現する細胞のビデオ2ライブイメージングは。 ビデオを見るにはここをクリック
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ライブセルイメージングが発生したときに、リアルタイムで特定のタンパク質の機能と相互作用を実証するために強力なツールです。この原稿で説明する方法は明らかにLTB 4は、樹状細胞の迅速な移行を誘導できることを示している。これらのメソッドは、唯一の多様な細胞型にLTB 4の機能の側面を展開していない、彼らは同じような方法が他のケモカインの様々に適用することができますし、別の白血球サブ集団での走化剤としての有効性をテストする。このシステムでの蛍光イメージングは、リアルタイムでのシグナル伝達事象を監視することができます。さらに、これらの方法はまた、適切なflurochromesタグ付けされた分子を用いた蛍光共鳴エネルギー転移(FRET)に続くことによってin vivoでの分子の緊密な関連を調べるために拡張することができる。
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研究は、健康補助AI - 52381、CA138623とケンタッキー肺癌研究会とジェームズグラハムブラウンがんセンターの施設支援の国立研究所によってサポートされています。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| ラット好塩基性白血病細胞株 (RBL-2H3) または HEK293 細胞 | ATCC | CRL-2256 | |
| Delbecco’s modified Eagle’s Medium (DMEM) | Invitrogen | 11995 | |
| フェノールレッドフリー RPMI または DMEM | Invitrogen | 11835-030 | |
| 胎児牛血清 | Invitrogen | 16000-044 | |
| L-グルタミン (200 mM) | Invitrogen | 25030 | |
| ペニシリン-ストレプトマイシン (10000 U/mL) | Invitrogen | 15140 | |
| トリプシン, 0.05% (1X) EDTA 4Na含有, 液体 | Invitrogen | 25300 | |
| HEPES (1M) | Invitrogen | 15630 | |
| 35 mm 滅菌ガラスカバースリップ底 Fluoro ディッシュ (厚さ 0.17 mm) (WillCo-dish) | World Precision Instruments, Inc. | FD35-100 | |
| 滅菌 Gene Pulser キュベット (電極間隙 0.4 cm) (Bio-Rad) | Bio-Rad | 16552088 | |
| Gene Pulser II エレクトロポレーター | Bio-Rad | ||
| Nikon 倒立顕微鏡 Eclipse TE300 装着 TE-FM エピ蛍光システム | Nikon Instruments | ||
| Metamorph ソフトウェア | Universal Imaging | ||
| 垂直マイクロピペットプラー | Narishige International | ||
| Micro-Forge M-900 | Narishige International | ||
| 油圧マイクロマニピュレーター MO-188NE | Narishige International | ||
| 粗動マニュアルマニピュレーター, MN-188NE | Narishige International | ||
| cDNA コンストラクト: | |||
| C末端に赤色蛍光タンパク質をタグ付けした G タンパク質共役受容体の cDNA (hBLT1-RFP) | Jala et al 2005 | ||
| GFP をタグ付けした細胞質タンパク質の cDNA (本研究では β-arrestin1-GFP) | Jala et al 2005 |
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