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Artigo de método

Visualizando a actina e microtúbulos citoesqueleto na célula B sinapse imune usando microscopia de depleção (STED) emissão estimulada

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DOI:

10.3791/57028

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9 de abril de 2018

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Neste artigo

Resumo

Apresentamos um protocolo para o uso de microscopia STED simultaneamente estruturas da imagem actina, microtúbulos e proteínas microtubule plus-final em células B que se espalharam em lamelas revestidas com anticorpos contra o receptor de células B, um modelo para a fase inicial de formação de sinapse imunológica.

Resumo

Células B que se ligam aos antígenos de membrana-limite (por exemplo, na superfície de uma célula apresentadora de antígeno) formam uma sinapse imunológica, uma estrutura celular especializada que otimiza a sinalização da B-pilha do receptor (BCR) e aquisição de antígeno BCR-mediada. A remodelação do citoesqueleto de actina e a reorientação da rede microtubule em direcção ao local de contato do antígeno são essenciais para a formação de sinapse imunológica. Remodelação do citoesqueleto de actina, em um anel periférico denso de F-Actina é acompanhada de polarização do centro em direção a sinapse imunológica microtubule-organizadora. Proteínas microtubule plus-final, bem como proteínas cortical plus-final captura mediam interações físicas entre o citoesqueleto de actina e microtúbulos, que lhes permite a ser reorganizado de forma coordenada. Elucidação dos mecanismos que controle Esta reorganização do citoesqueleto, bem como a compreensão de como essas estruturas do citoesqueleto forma formação sinapse imunológica e BCR sinalização, pode fornecer novos insights sobre a ativação de células B. Isto tem sido ajudado pelo desenvolvimento de abordagens de microscopia de super-resolução que revelam novos detalhes de organização da rede do citoesqueleto. Descrevemos aqui um método para usar microscopia de depleção (STED) emissão estimulada simultaneamente estruturas da imagem actina, microtúbulos e proteínas microtubule GFP-etiquetado transfectadas plus-final nas células B. Para modelar os eventos iniciais na formação de sinapse imunológica, podemos permitir que as células B espalhar em lamelas revestidas com anti-imunoglobulina (anti-Ig) anticorpos, que iniciam a remodelação do citoesqueleto e sinalização de BCR. Nós fornecemos protocolos passo a passo para expressar proteínas da fusão de GFP nas células A20 B-linfoma de célula anti Ig-induzida por espalhamento e para fixação da pilha subsequentes, imunocoloração, aquisição de imagem e imagem deconvolução etapas. As imagens de alta resolução obtidas usando estes procedimentos permitem visualizar simultaneamente estruturas de actina, os microtúbulos e as proteínas de ligação plus-final microtubule que podem unir essas duas redes do citoesqueleto.

Introdução

Quando as células B vincular a polarizada matrizes de antígenos (por exemplo, exibido na superfície do antígeno-apresentando células (APCs)), o resultante receptor de células B (BCR) sinalização drives a formação de uma estrutura clássica sinapse imunológica, que foi primeira descrita em T células1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,

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Protocolo

Todos os procedimentos de animais foram aprovados pela Universidade de British Columbia Animal conta Comité.

1. expressar proteínas GFP-fusão células A20 B-linfoma

  1. Células de cultura A20 em completar meio RPMI (RPMI-1640 suplementado com 10% inactivadas pelo calor fetal de soro bovino (FBS), 50 µM 2-Mercaptoetanol, glutamina 2mm, piruvato de 1 mM, 50 penicilina U/mL e 50 µ g/mL Estreptomicina) a 37 ° C numa incubadora de cultura de tecidos com 5 % CO2.
  2. Preparar o reagente de transfeccao (consulte a Tabela de materiais) de acordo com as instruções do fabricante.
    Nota: Este protocolo foi otim....

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Resultados

Para as pilhas de B se espalhando em imobilizado anti-Ig, microscopia STED usada em conjunto com software de deconvolução fornece imagens de alta resolução de estruturas do citoesqueleto de microscopia confocal. Isto é evidente na Figura 1, onde a rede de F-Actina foi visualizada usando o protocolo descrito acima. Uma comparação de confocal e imagens de super-resolução STED da mesma amostra mostra que as imagens STED são de resolução mais alta e revelam mais .......

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Discussão

Imagens detalhadas das estruturas do citoesqueleto podem ser obtidas usando microscopia de super-resolução STED, que teoricamente pode alcançar uma resolução de 50 nm, em comparação com microscopia confocal convencional, para os quais a resolução de difração limitada é ~ 200 nm 24. a capacidade de resolver estruturas mais finas é reforçada por usando deconvolução software para calcular a posição mais provável da fonte de luz original do sinal de fluorescência "turva" observados. Este protocolo des.......

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Agradecemos o Instituto de ciências biomédicas da UBC (LSI) Imaging Facility para apoiar e manter o microscópio STED. Este trabalho foi financiado por grant #68865 dos institutos canadenses de pesquisa em saúde (M.R.G.). Agradecemos o Dr. Kozo Kaibuchi (Universidade de Nagoya, Nagoya, Japão) para o plasmídeo CLIP-170-GFP.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Cultura de células
A20 células de linfoma B de camundongoATCCTIB-208Linfoma murino de células B de origem Balb/c que expressa um BCR contendo IgG em sua superfície
RPMI-1640Thermo Fisher Scientific  R0883
Soro bovino fetalThermo Fisher Scientific12483020Inativar o calor a 56 oC por 30 min
2-mercaptoetanolMillipore SigmaM3148
GlutaminaMilliporeSigma G5763
Piruvato de sódioMillipore SigmaP5280
Penicilina-estreptomicinaThermo Fisher Scientific15140122Liquid, 10.000 unidades
Materiais adicionais para células B primárias
70-µ filtro de células mCorning352350
Kit de isolamento de células B baseado em esferas magnéticasStemcell Technologies19854EasySep Kit de isolamento de células B de camundongo
Lipopolissacarídeo (LPS)Millipore SigmaL4391LPS de E. coli 0111:
Fator de ativação de células B B4 (BAFF)R& D Systems2106-BF-010
NomeEmpresaNúmero de CatálogoComentários
TransfecçãoCodificação de
plasmídeo CLIP-170-GFPPresente do Dr. Kozo Kaibuchi (Universidade de Nagoya, Nagoya, Japão); descrito em Fukata et al. Cell 109:873-885, 2002
Reagentes e equipamentos de transfecção recomendados
Amaxa Kit de nucleofecção VLonzaVCA-1003Siga as instruções do fabricante para misturar os reagentes de transfecção com o DNA
Amaxa Nucleofector modelo 2bLonzaAAB-1001Programa L-013 usado
Placas Falcon de 6 poços, tratadas com TC, estéreisCorning353046
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Cobertura de lamínulas
18 mm de diâmetro redonda #1.5 óculos de cobertura ThomasScientific1217N81Produto similar: Catálogo Marienfield-Superior #117580
FórcepsFisher Scientific1381242Pinça de lasca extra fina
Falcon Placa de cultura de tecido estéril de poliestireno de 12 poçosCorning353043
100% metanolFisher ScientificA412-4
Solução salina tamponada com fosfato estéril (PBS) sem cálcio ou magnésioThermo Fisher Scientific10010049
anticorpo IgG anti-rato de cabraJackson ImmunoResearch115-005-008Para células A20
Anticorpo IgM anti-rato de cabraJackson ImmunoResearch115-005-020Para células B primárias de camundongo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Coloração
Paraformaldeído (solução estoque a 16%)Microscopia Eletrônica Ciências15710Diluir com PBS até a concentração
de trabalho Glutaraldeído (solução estoque a 50%)Millipore Sigma340855Diluir com PBS até a concentração de trabalho
Triton X-100Fisher ScientificBP151-500
SaponinaMillipore SigmaS2149
Albumina de soro bovino (BSA), Fração VMillipore Sigma10735094001
Anticorpo anti-tubulina de coelhoAbcamab52866Diluição de 1:250 recomendada, mas deve ser otimizada
Alexa Fluor 532-conjugado cabra anti-coelho IgG ThermoFisher ScientificA11009Diluição 1:100 recomendada, mas deve ser otimizada
Alexa Fluor 568-conjugada faloidinaThermo Fisher ScientificA12380Diluição 1:100 recomendada, mas deve ser otimizada
Prolongar Diamond Antifade MountantThermo Fisher ScientificP36970Sem DAPI
Lâminas de Microscópio Fisherbrand Superfrost Plus FisherScientific12-550-15
Nome<strong>EmpresaNúmero de CatálogoComentários
Materiais
ParafilmVWRP1150-2
HEPESMillipore SigmaH3375
NaClFisher ScientificBP358
KClMillipore SigmaP9333
CaCl2Millipore SigmaC1016
Na2HPO4Fisher ScientificS374-500
MgSO4Fisher ScientificM63
DextroseFisher ScientificD16-500
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Microscopia
Leica SP8 TCS STED microscópioLeica
Huygens software de deconvoluçãoScientific Voume ImagingVeja https://svi.nl/HuygensProducts

Referências

  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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Reimpressões e permissões

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