Podczas polaryzacji dla ruchu, komórki zwierzęce rozciągają różne dynamiczne, błonowe wypukłości ze swoich powierzchni, w tym filopodia, lamellipodia, włókna retrakcyjne i falbany1. Niedawno do tej listy dodano nanopodia, nowo rozpoznany rodzaj cienkiej (100-300 μm średnicy), wydłużonej (do 50-100 μm długości) projekcji błonowej, która zapewnia kanały błonowe do przedłużania struktur F-aktyny, takich jak filopodia i włókno retrakcji, i które barwią się dodatnio TM4SF1 (Transmembrane-4-L-six-family-1) w hodowanych komórkach śródbłonka i nowotworowych2,3.
TM4SF1 to białko o topologii podobnej do tetraspaniny, które pierwotnie było znane jako antygen komórek nowotworowych4 przed odkryciem, że cząsteczka ta jest biomarkerem komórek śródbłonka, który odgrywa istotną rolę w proliferacji i migracji komórek śródbłonka2,3. Barwienie immunofluorescencyjne wykazało, że TM4SF1 jest zlokalizowany w pęcherzykach okołojądrowych i błonie plazmatycznej i jest wzbogacony w TM4SF1 ewzbogacone mikroomainy(TMED). TMED zakotwicza nanopodia w matrycy i występuje w regularnie rozmieszczonym wzorze pasmowym o długości 1-3 TMED/μm nanopodiów. Nanopodia zazwyczaj rozciągają się od przodu komórki i tylnej części komórki podczas polaryzacji komórki w celu ruchu. Ze względu na mocno przylegający charakter TMED, nanopodia nie są w stanie cofnąć się z powrotem do komórki, gdy się oddala; Porzucone pozostałości nanopodiów śledzą w ten sposób ścieżkę ruchu komórek. Nanopodia zapewniają kanały błonowe do wydłużania i cofania F-aktyny i są miejscami interakcji międzykomórkowych i komunikacji2,3. Cechy te oznaczają, że nanopodia dają unikalną możliwość badania mechanizmów leżących u podstaw składania F-aktyny podczas polaryzacji komórkowej, komórkowego wyczuwania środowiska, określania ścieżki i kierunku ruchu komórek oraz interakcji i komunikacji międzykomórkowej.
Ze względu na wysoce hydrofobową naturę TMED oraz cienką i delikatną błoniastą naturę nanopodiów, należy zachować szczególną ostrożność w celu zachowania TMED i nanopodiów. Zniszczenie nanopodiów i usunięcie TMED za pomocą powszechnych metod laboratoryjnych jest możliwym powodem, dla którego od czasu jego pierwszego odkrycia w 1986 r.ukazały się tylko sześćdziesiąt trzy publikacje na temat TM4SF1 i całkowity brak wiedzy na temat wzbogacania TM4SF1 w mikrodomenach 100-300 μm na powierzchni komórki, aż do doniesienia o TM4SF1 w komórkach śródbłonka w 2009 r.2.
Konwencjonalne metody barwienia immunologicznego często używają rozpuszczalników organicznych, takich jak etanol, metanol lub aceton, do utrwalania komórek i używają 0,1% lub wyższego stężenia Triton X-100 do przenikania komórek5. W opisanych tutaj badaniach wprowadzono trzy główne zmiany w konwencjonalnej metodzie ujawniania TMED i nanopodiów: (i) użyj 37 °C 4% PFA i utrwal komórki w inkubatorze o temperaturze 37 °C, (ii) zastosuj delikatne płukanie PBS w temperaturze pokojowej oraz (iii) użyj mniej niż 0,03% Triton X-100 tylko na krótko, aby przeniknąć komórki przed dodaniem przeciwciała pierwotnego, ponieważ Triton X-100 wyższy niż 0,03% wyekstrahuje TM4SF1.
Wszystkie tetraspaniny tworzą mikrodomeny na błonie komórkowej6, a niektóre kolokalizują się z TMED w komórkach śródbłonka i nowotworu2,3. Ponieważ tetraspaniny, takie jak CD9, CD81 i CD151, są powszechnie eksprymowane, opisany tutaj protokół barwienia można rozszerzyć na wiele różnych typów komórek, w których brakuje TM4SF1 do badań funkcji nanopodiów.