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Artigo de método

Fluorescência ao vivo, imagem inversa de frisação celular e macropinocitose

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DOI:

10.3791/62870

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5 de agosto de 2021

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Neste artigo

Resumo

Este protocolo demonstra imagens de dextrana em células vivas usando captação contínua e imagens inversas para otimizar a visualização de babados, maturação de macropinossomas e análise de dextrana e outras marcações celulares.

Resumo

A macropinocitose é um processo altamente conservado, mas ainda incompletamente compreendido, essencial para a absorção e ingestão de fluidos, nutrientes em fase fluida e outros materiais nas células. A extensão dramática dos babados da superfície celular, seu fechamento para formar macropinossomos e a maturação dos macropinossomos internalizados são eventos-chave nessa via que podem ser difíceis de capturar usando imagens confocais convencionais baseadas no rastreamento de um bolo de carga fluorescente. As dextranas fluorescentes são comumente usadas experimentalmente como marcadores de fase fluida para macropinossomos e para outras vias endocíticas. Um método que o laboratório adotou para otimizar a imagem da captação de dextrana envolve o uso de imagens ao vivo de células banhadas em altas concentrações de dextrano fluorescente no meio, com as células não marcadas aparecendo em relevo (como preto). Os babados celulares são destacados para visualizar o fechamento do babado, e os macropinossomos internalizados aparecem como vacúolos fluorescentes no interior da célula. Este método é ideal para visualizar características do macropinossomo e permite fácil segmentação e quantificação. Este artigo descreve a marcação dupla de vias com dextrans de tamanhos diferentes e a co-expressão de sondas lipídicas e proteínas de membrana fluorescentes para demarcar macropinossomos e outros endossomos. A detecção de dextrano internalizado em um nível ultraestrutural usando microscopia eletrônica e de luz correlativa (CLEM) também é demonstrada. Esses processos celulares podem ser visualizados usando várias modalidades de imagem ao vivo, inclusive em 3D. Juntas, essas abordagens otimizam a imagem de macropinossomos para muitos ambientes e sistemas experimentais diferentes.

Introdução

A maioria dos tipos de células de vertebrados compartilha a capacidade inata de absorção não seletiva de fluido com predecessores ao longo da evolução, remontando à ameba unicelular1. Este processo altamente conservado de absorção em fase fluida pela macropinocitose (beber muito) é usado pela ameba principalmente para aquisição de nutrientes1, enquanto em células de vertebrados, pode ser uma rota de fornecimento para a obtenção de nutrientes sob estresse, e é usado por células imunes para a amostragem e vigilância de ambientes de tecidos2. A macropinocitose tem ca....

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Protocolo

1. Preparação de células em pratos com fundo de vidro de 35 mm (Dia 0)

  1. Manter e passar linhagens celulares em meio completo suplementado com 10% de soro fetal inativado por calor (para RAW264.7) ou regular e 1% de L-glutamina, a 37 ° C em incubadora umidificada de 5% de CO2 .
  2. Colocar o número adequado de células em placas para atingir 60% de confluência em 24 h, em placas com fundo de vidro de 35 mm.
    NOTA: A densidade celular recomendada está entre 2 mL de 0.15 x 106 células/mL a 0.25 x 106 células/mL para as células de câncer de mama RAW264.7, BV2 e MDA-MB 231 descritas aqui.<....

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Resultados

A abordagem de imagem de células vivas não marcadas imersas em alta concentração de dextrano fluorescente tem várias vantagens sobre as técnicas convencionais de imagem para rastrear macropinocitose. Ao apresentar as imagens em relevo, os corpos celulares aparecem em preto e permitem uma melhor visualização da dramática superfície celular contra um fundo fluorescente brilhante, seguido pela internalização em fase fluida de macropinossomos preenchidos com dextrana TMR (70 kDa), conforme ilustrado na F.......

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Discussão

Este artigo descreve variações nas formas mais tradicionais de usar a marcação com dextrana para rastrear macropinocitose, com base em imagens ao vivo de células banhadas continuamente em dextrana fluorescente (s) e visualizando a absorção no fundo preto de células não marcadas. O protocolo otimizado fornece os meios para distinguir entre diferentes vesículas intracelulares e permite um rastreamento espaço-temporal de múltiplas cargas e proteínas macropinocitóticas e endocíticas. O métod.......

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Divulgações

Os autores declaram não haver interesses financeiros concorrentes.

Agradecimentos

Os autores agradecem a Tatiana Khromykh por sua assistência técnica especializada. A imagem de fluorescência foi realizada em microscopia IMB incorporando o Cancer Ultrastructure and Function Facility financiado pela Australian Cancer Research Foundation; a microscopia eletrônica foi realizada no Centro de Microscopia e Microanálise da UQ. O financiamento foi recebido do Conselho Nacional de Saúde e Pesquisa Médica da Austrália (JLS APP1176209) e do Conselho Australiano de Pesquisa (DP180101910). O NDC é apoiado como CZI Imaging Scientist pelo número de concessão 2020-225648 da Chan Zuckerberg Initiative DAF, um fundo assessorado pela....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
2% Tetróxido de ÓsmioProSciTechEMS19192
647-TransferrinSondas Moleculares, Invitrogen  Células T23366
BV2Presente gentilmente dado a nós pelo Dr. Liviu Bodea (Queensland Brain Institute)-
CpG (Classe B) BIntegrated DNA TechnologiesPedido
Dextran Alexa Fluor 488 a 10 kDa MWLife Technology Australia Pty LtdD22910
Dextran Alexa Fluor 647 a 10 kDa MWLife Technology Australia Pty LtdD22914
Dextran Oregon Green 488 a 70 kDa MWLife Technology Australia Pty LtdD1818
Dextran Tetrametilrodamina a 70 kDa MWLife Technology Australia Pty LtdD7173
Meio DMEM com piruvato de sódio e L-glutaminaGibco Invitrogen# 11995
Soro fetal de bezerroInterpath Services Pty LtdSFBS-F
Solução aquosa de glutaraldeído, Grau EM 25%ProSciTechC002
Jeol 1011 microscópio eletrônicoJEOL-L-Glutamina
Gibco Invitrogen25030081
Lipofectamine 2000Gibco Invitrogen11668019
MatTek  Prato com fundo de vidro 35 mm, grade não revestidaMatTek CorporationP35G-2-14-CGRD
Pratos com fundo de vidro MatTek 35 mm não revestidosMatTek CorporationP35G-1.5-14C
MDA-MB 231 célulasATCCHTB-26
Opti-MEM meio de soro reduzidoThermo Fisher Scientific31985088
Plasmídeo mCherry-2XFYVEPresente gentilmente dado a nós pelo Dr. Frederic Meunier (Universidade de Queensland)-
Plasmídeo mCherry-PLCδ-PHPresente gentilmente dado a nós pelo Dr. Frederic Meunier (Universidade de Queensland)-
Raw264.7 célulasATCCTIB-71
RPMI meio 1640, sem L-glutaminaGibco Invitrogen#21870
Ultrapure LPSJomar Life Research Pte LtdTLR-3PELPS
Acetato de UranilaProSciTechC079
Zeiss invertido LSM880 microscópio confocalZeiss-
Personalizado

Referências

  1. King, J. S., Kay, R. R. The origins and evolution of macropinocytosis. Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 374 (1765), 20180158(2019).
  2. Stow, J. L., Hung, Y., Wall, A. A.

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Reimpressões e permissões

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