March 3rd, 2011
여기 우리는 뼈 Morphogenetic의 단백질 (BMP) 고정 세포에 신호를 시각화하는 항체의 조합과 근접 내고 분석 (괞찮아)를 사용하는 방법을 보여줍니다. 이 기술은 우리가 BMP4 자극을 아래에 효과기 - 단지를 활성화 내생 BMP의 핵 축적에 따라 자신의 수준 시간이 지남에를 정할 수있었습니다.
다음 실험의 전반적인 목표는 조직 배양 세포에서 BMP 신호 전달을 시각화하고 정량화하는 것입니다. BMP는 세포 표면의 수용체에 결합하여 PHOSPHOLATE 3, smad effector, smad 1, smad 5, SMAD 8을 합성합니다. 이들은 smad four와 복합체를 형성하고 전사를 조율하는 핵으로 전위합니다.
여기에서는 PLA를 사용하여 BMP 자극 유무에 관계없이 조직 배양 세포에서 내인성 SMA 효과기와 smad four 사이에 형성되는 복합체를 시각화합니다. 이는 두 개의 1차 항체를 병행하는 것으로 시작되는데, 그 중 하나는 3개의 인산화된 smma, effector를 모두 인식하고, 다른 하나는 PLA 프로브라고 하는 smad 4개의 2차 항체를 인식하며, 각각 고유한 짧은 DNA 가닥이 부착되어 PLA 프로브가 근접한 1차 항체에 결합합니다. DNA 가닥은 두 개의 원을 형성하는 DNA 올리고뉴클레오티드의 후속 추가를 통해 상호 작용합니다.
이들은 효소 결찰에 의해 함께 결합되고 증폭 반응 후 롤링 원 복제를 통해 증폭되는 원을 형성합니다. 표지된 상보적 올리고뉴클레오티드 프로브의 혼성화는 각 원형의 증폭과 관련된 산물 형광 반점을 강조합니다. DNA 산물은 쉽게 볼 수 있습니다.
형광 현미경으로 볼 때 반점은 effector, seds 및 smad four 사이의 복합체에 해당하며, 이는 세포에서 활성 BMP 신호를 의미합니다. 기존 방법에 비해 PLA의 주요 장점은 사용하기 쉽고 민감도가 높으며 배경 지식이 없으며 현장에서 활성 BMP 신호를 정량화하는 데 사용할 수 있다는 것입니다. BMP 경로는 여러 장기 및 조직의 발달과 줄기세포 증식 및 분화를 포함한 과정에 필수적입니다.
PLA는 BMP 신호 역학, 수준 및 세포 내 국소화와 관련된 주요 질문을 해결하는 데 사용할 수 있지만 진단에도 사용할 수 있습니다. 이 경로는 여러 질병의 기초가 되기 때문에 BLA는 BMP 또는 다른 경로의 다른 신호 거래 구성 요소를 연구하는 데 사용할 수 있으며 조직 절편 또는 전체 배아에서 작동하도록 조정할 수 있습니다. 현장 근접 결찰 분석을 시작하려면 세포 배양을 준비합니다 신경 2 개의 A 세포는 10 % FBS가 보충 된 GMEM에서 배양됩니다 1 배 비 필수 아미노산, 1 배 피루브산 및 1 배 L 글루타민
.트립신을 사용하여 세포를 분할하고 웰당 15, 000 - 20, 000개의 세포를 플레이트화합니다. 16웰 챔버 슬라이드에서 섭씨 37도의 가습된 5% 이산화탄소 인큐베이터에서 24시간 동안 세포를 배양합니다. 24시간 후.
배양 배지를 보충된 혈청이 없는 GMEM으로 교체하고 대조군을 위해 2-3시간 더 배양합니다. 두 번째 배양 후 정상적인 배양 및 조건에서 세포가 있는 3개의 웰을 유지하십시오. 2개의 마이크로몰 도르사 모르핀으로 세포를 처리하여 BMP 경로를 억제하거나 10-60분 동안 BMP 4로 세포를 처리하여 신호를 유도합니다.
세포 자극 후 웰에서 배지를 흡인하고 PBS로 세포를 부드럽게 세척하여 세포 분리를 방지합니다. PBS를 세포에 직접 피펫으로 주입하지 마십시오. 그런 다음 PBS를 흡인하고 챔버를 제거하되 웰 주변의 실리콘은 그대로 둡니다.
갓 준비하고 여과한 50마이크로리터의 4% 파라 포름알데히드를 웰에 넣고 교반 없이 실온에서 10분 동안 배양합니다. 정착 후, 코핀 항아리에서 교반과 함께 실온에서 5 분 동안 PBS로 세포를 세척합니다. 총 세 번 세탁하려면 두 번 세탁을 반복합니다.
다음으로, PBS에 0.5%Triton X 100을 농도로 투과시켜 코핀 용기에 넣고 교반 없이 실온에서 10분간 배양한다. 그런 다음 0.05%tween 20 및 TB S3 횟수로 셀을 커플링 용기에서 교반하면서 세척당 5분 동안 세척합니다. 슬라이드를 탭하여 최종 세척 용액을 제거하여 차단 절차를 시작합니다.
세포가 건조되지 않도록 주의하십시오. 각각에 차단 솔루션에 대한 DUO 링크 한 방울을 추가합니다. 증류수가 든 빈 피펫 팁 상자로 구성된 예열된 가습 챔버에서 섭씨 37도에서 30분 동안 차단 용액에 세포를 잘 배양합니다.
1 차 항체 용액을 준비하기 위해 항 인산 SMAD 1, 5, 8 및 항 SMAD 4 개, 1 개에서 100 개, 듀오 링크 2 개의 항체 희석제를 희석합니다. 각 항체를 단독으로 또는 조합하여 사용하십시오. 이제 슬라이드를 탭하여 슬라이드에서 차단 용액을 제거하고 40마이크로리터의 항체 용액을 적절한 웰에 추가하면 희석제만 포함될 수 있는 음성 대조군이 포함됩니다.
세포가 건조해지지 않도록 이 단계를 빠르게 수행합니다. 이제 예열된 가습실에서 섭씨 37도의 슬라이드를 1시간 동안 배양합니다. 배양하는 동안 두 개의 PLA 프로브를 희석액으로 희석합니다.
각 반응에 대해 8마이크로리터의 각 프로브와 24마이크로리터의 희석제를 혼합하여 프로브가 용액에서 1-5개 희석되도록 합니다. 1시간 배양 후 기본 항체 용액을 두드리고 커플링 용기에서 교반하면서 실온에서 각각 5분씩 Duo link to Wash Buffer a로 슬라이드를 두 번 세척합니다. 세척이 완료되면 슬라이드에서 남아 있는 세척 버퍼 A를 두드리고 각각에 40마이크로리터의 PLA 프로브 용액을 추가합니다.
이제 예열된 가습실에서 섭씨 37도의 슬라이드를 배양합니다. 1시간 동안 듀오는 결찰 스톡에 연결하고 결찰 믹스를 위한 부피를 준비합니다. 먼저 듀오 링크를 결찰 스톡에 와류로 가열하고 고순도 물에서 1회로 희석합니다.
이 용액에 리가아제 효소가 1 대 40으로 첨가되고 웰 당 40 마이크로 리터의 혼합물이 필요하다는 점을 고려하십시오. 배양 후 슬라이드에서 PLA 프로브 용액을 두드리고 세척 버퍼로 두 번 세척합니다. 마지막 세척 중 커플링 용기에서 교반하면서 실온에서 5분 동안 Duo link Ligase outs를 동결 블록에서 취한 다음 1에서 40 및 Vortex의 최종 희석으로 결찰 용액에 추가합니다.
이제 슬라이드에서 Wash Buffer A의 최종 부피를 탭하고 40마이크로리터의 결찰을 추가합니다. 효소와 각각 l. 예열된 습도 챔버에서 슬라이드를 30분 동안 배양합니다.
섭씨 37도에서 DUO Link 증폭 스톡을 해동하고 DUO Link 증폭 스톡을 고순도 물에 1회 희석하여 배양 중 증폭 단계를 준비합니다. 시약은 빛에 민감하기 때문에 시약을 빛으로부터 차단합니다. 결찰 단계가 완료되면 용액을 두드리고 실온에서 각각 2분 동안 Wash Buffer A로 슬라이드를 두 번 세척한 다음 마지막 세척 동안 커플링 용기에서 교반하면서 증폭 용액에 듀오 링크 중합효소를 첨가하여 최종 희석액 1 2 80 및 와류를 만듭니다. 세척 버퍼를 두드린 후 각 웰에 혼합된 증폭 40마이크로리터를 추가하고 섭씨 37도에서 100분 동안 어둡게 예열된 습도 챔버에서 슬라이드를 배양합니다.
증폭 배양이 완료되면 슬라이드에서 중합효소 용액을 두드리고 커플링 용기에 담긴 식물과 함께 세척할 때마다 10분 동안 Wash buffer B에서 두 번 세척하고, 시약이 빛에 민감하기 때문에 이 단계에서 슬라이드를 빛으로부터 유지합니다. 0.1 회 세척 버퍼 B.Now에 담그고 두 번 세척 한 후 16에서 실리콘을 완전히 제거합니다. 그럼 약 40 마이크로 리터의 듀오에서 슬라이드.
dappy가 있는 장착 매체에 연결하고 커버 슬립 아래에 기포가 없도록 약간 눌러 샘플 위에 부드럽게 놓고 매니큐어를 사용하여 슬라이드의 커버 슬립을 고정하고 밀봉하여 이미징 전에 최소 15분을 허용합니다. 이는 BMP 경로의 억제제인 2개의 마이크로몰 도르사 모르핀으로 처리되거나 밀리리터당 25나노그램으로 처리된 세포의 컨포칼 이미지입니다. 60분 동안 BMP 4.
Phospho Smad 1 58 및 Smad four에 대한 항체를 사용하여 활성 smad 복합체를 검출했으며 적점으로 보입니다. 세포 핵은 dpi로 파란색을 유지했습니다. PLA 신호는 DUO 링크 이미지 도구 소프트웨어로 계산되었으며 세포당 핵의 평균 스폿 수가 그래프에 표시됩니다.
1차 항체를 단독으로 사용하는 경우 염색이 나타나지 않으며, 이는 PLA 프로브의 배경 소견과 올리고뉴클레오티드의 후속 결찰이 없음을 나타냅니다. 마찬가지로, 두 일차 항체를 모두 방출하는 다른 음성 대조군에서는 반점이 검출되지 않습니다. 신경 2 A 세포에서 SDS 페이지 면역 blotting는 처리되지 않은 BMP에 의하여 대우된 세포에서 phospho 관련 SMAD 1, 5, 8를 계시합니다.
그러나 등쪽 모르핀으로 처리된 세포에서 phospho smad의 수치는 현저히 감소합니다. PCNA에 대한 항체는 로딩 제어를 제공합니다. 이 비디오를 시청한 후에는 세포 고정 후 6시간 이내에 결과를 얻기 위해 제안하는 단계와 설정을 따르는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
요약하면, 단계는 1차 항체 배양, PLA 프로브 배양, 결찰 증폭, 이미징 장착을 차단하는 것입니다.
본 연구는 고정된 세포에서 골형성 단백질 (BMP) 신호전달을 시각화하기 위해 근접 결합 분석법 (PLA)의 사용을 시연합니다. 이 기술은 BMP4 자극하에서 시간에 따른 BMP 활성화 이펙터-복합체의 정량화를 가능하게 합니다.
Detection of endogenous BMP signaling effector complexes using in situ PLA provides a sensitive, quantitative readout of pathway activation in fixed cells. This enables mechanistic de-risking of BMP-targeted therapeutic hypotheses by distinguishing between phosphorylation and functional complex formation. The assay supports target validation and assay development in early discovery by delivering spatially resolved, background-free quantification of signal transduction events.
The assay fits within the discovery continuum from target hypothesis testing through lead identification to preclinical validation by providing a quantitative, spatially resolved readout of BMP signal transduction competence.